[发明专利]MCL-1和BCL-XL蛋白双靶向BH3多肽模拟物及其应用

说明书

本发明属于生物医药技术领域，涉及抗凋亡蛋白抑制剂，具体涉及MCL‑1和BCL‑XL蛋白双靶向BH3多肽模拟物及其应用，本发明公开了一种MCL‑1和BCL‑XL蛋白双靶向BH3多肽模拟物R1‑(X)3‑R2‑X4‑R3，该多肽模拟物是一种新型BH3多肽模拟物，可以同时靶向MCL‑1和BCL‑XL两种抗凋亡蛋白，亲和力相比天然BH3更高。同时，该BH3多肽模拟物可以抑制恶性血液肿瘤细胞的增殖，具有更优异的抗肿瘤活性，且与其他具有抗肿瘤活性的药物联用使用可以起到协同抗癌的效果。因此，本发明提供的BH3多肽模拟物在肿瘤治疗药物的开发和应用方面具有较好的前景。

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，涉及抗凋亡蛋白抑制剂，具体涉及MCL-1和BCL-XL蛋白双靶向BH3多肽模拟物及其应用。

背景技术

在多细胞生物体中，细胞有多种不同的死亡形式，常见的形式主要包括坏死(Necrosis)、凋亡(Apoptosis)、焦亡(Pyroptosis)和铁死亡(Ferroptosis)等。其中，凋亡是由基因调控的细胞主动自杀过程,机体通过凋亡将衰老畸变的细胞从体内清除掉以维持内环境的稳定。然而，如果细胞过度凋亡会引发阿尔茨海默病等神经退行性疾病，凋亡受到抑制则会使存在DNA缺陷的细胞继续生长，进而导致肿瘤等疾病的发生。细胞凋亡主要包括两种的途径，分别是外源性途径和内源性途径。其中细胞的内源性凋亡途径主要是由Bcl-2蛋白家族调节的。Bcl-2家族蛋白是线粒体途径细胞凋亡的一类关键调节蛋白，Bcl-2家族蛋白功能失调是肿瘤发生的一个重要因素。因此，Bcl-2家族蛋白成为抗肿瘤药物开发的重要靶点之一。

自1984年由日本科学家Tsujimoto等人首次报道Bcl-2蛋白以来，目前至少已有25种Bcl-2家族蛋白被发现。Bcl-2家族蛋白是以BCL-2蛋白为原型演化而来的蛋白，这些蛋白含有一个到四个不等的BCL-2同源结构域(Bcl-2homology domains，简称BH结构域)，即BH1-BH4。其中，BH3结构域是促凋亡蛋白发挥凋亡诱导活性的必需结构。根据BH结构域和凋亡调控功能的差异，可将BCL-2家族分为三个亚型：第Ⅰ类为多域抗凋亡蛋白，包括BCL-2、BCL-xL、BCL-w、MCL-1、A1及BCL-B蛋白，这类蛋白一般拥有四个BH结构域(BH1－BH4)；第Ⅱ类为多域促凋亡蛋白，包括Bax，Bak及Bok，这类蛋白也拥有BH1－BH4四个结构域；第Ⅲ类为仅含有BH3结构域(BH3-only)的促凋亡蛋白，包括BIM、PUMA、BAD、NOXA、BIK、HRK、BMF及BID。BCL-2家族通过家族内的蛋白-蛋白相互作用(PPIs)来调控细胞凋亡信号通路。同时，BCL-2家族对凋亡的调控过程发生在线粒体膜上，线粒体膜上的Bax或Bak蛋白被激活后，发生构象变化，致使Bax和Bak形成蛋白寡聚体插入线粒体外膜，进而导致其通透性变高，并进一步促进细胞色素c释放到细胞质中，引起caspase(半胱氨酸蛋白酶)的活化，最后导致细胞凋亡。其中，I类抗凋亡蛋白的疏水口袋可以结合促凋亡蛋白Bax或Bak的BH3结构域，从而抑制其促凋亡活性。Ⅲ类促凋亡BH3-only蛋白有直接和间接两种促凋亡方式，一种是可以结合并抑制I类抗凋亡蛋白的活性(间接作用)，另一种是部分Ⅲ类蛋白(BIM、PUMA和tBID)也可以直接结合并激活Ⅱ类促凋亡蛋白Bax或Bak的活性。需要注意的是，虽然BCL-2家族成员有高度同源性，但是各个BCL-2家族成员的BH 3结合区和结构域都有些许不同，所以家族成员间的相互结合具有不同的选择性和亲和力。例如，Bax可以与大部分I类蛋白相结合，但Bak只能与MCL-1、A1及BCL-xL相结合。又比如，BAD蛋白只可以结合BCL-2、BCL-xL及BCL-w蛋白，NOXA蛋白只能结合MCL-1和A1蛋白，而BIM、PUMA和tBID蛋白则可以结合大多数的I类蛋白(BCL-2、BCL-xL、BCL-w、MCL-1和A1蛋白等)。