中文摘要：

酪氨酸磷酸化酶PTP-1B已被确认为治疗二型糖尿病药物的理想靶标蛋白。它对胰岛素受体有负调控作用，在胰岛素非敏感的糖尿病人体内该蛋白含量明显偏高。抑制PTP-1B的活性可延长胰岛素受体的激活状态，使血液中更多的葡萄糖被摄入细胞内以降低血糖含量。尽管目前有一些治疗药物和手段，但因为对糖尿病发病机理的多因素、多分子调控机理认识有限，疗效和治疗手段均不理想。社会急需一批新的药物和方法去改进疗效和治疗手段。本研究将对已有的三种有开发潜力的Hits进行优化及药理，药物动力学和毒性研究。同时通过蛋白晶体学方法对PTP-1B进行更广泛的分子片段筛选，筛选出至少10-15种新的可与PTP-1B的主活性位点A和辅助位点B结合的药物分子片段，利用计算机辅助药物设计出5-6种有高亲和力的药物先导物，并优化，开发出有成药性和自我知识产权的PTP-1B抑制剂候选物。

结论摘要：

以PTP1b蛋白晶体为载体,通过分子片段筛选(FBDD)方法获得结合力较弱的小分子片段,经过理性设计获得结合力较强的先导化合物,是整个课题的核心技术流程。通过三年的实践,完成下列成果: 1．PTP1b蛋白的大量制备和高衍射能力晶体的重复是通过构建不同的PTP1b质粒,优化相应纯化策略,最终获得大量的蛋白样品。再通过结晶条件筛选,获得可以在室内X射线衍射仪上有较强衍射能力(>2.1 A)的晶体。 2．以PTP1b蛋白质晶体为载体,进行小片段的筛选工作。为了特异性与PTP-1B蛋白结合,在原有小分子片段库的基础上,特异性增加700多个小分子片段,为晶体浸泡创造良好的基础条件。在获得PTP1b高衍射能力的晶体后,通过不断地重复浸泡小分子片段库内的样品,最终获得多种可以与PTP1b进行结合的小片段。 3．为验证已获得片段及小分子和PTP1b的结合力情况,建立PTP1b酶活测定体系。依据比色法和荧光淬灭法原理,建立两套酶活体系。通过酶活实验测得有较好抑制力的分子,通过结晶实验也获得验证。 4 .对已获得片段库备选物、晶体浸泡获得小分子片段与已知不同结合位点的抑制剂分子进行合理化设计并进行分子动力学模拟计算,利用其吻合程度的数值来进行初步筛选。通过计算,获得大量的潜在先导化合物分子(数量超过1000),再通过其结合数值的筛选每一种分子最终只取其最优分子10-20最为最终人工筛选的基础虚拟分子库。最后通过人工优化与计算机辅助计算多轮互动,最终确定10-20种先导化合物备选分子。 5.合成化合物18种并根据建立的酶活体系进行酶活性测试。在天津国际生物医药联合研究院的斑马鱼平台对其中活性较好的4种化合物进行了斑马鱼幼鱼的急性毒性试验，结论是毒性很小，为新型PTP-1B抑制剂候选物的确认奠定坚实基础。