医学分子生物学杂志,2010,7(1):74-78JMedMolBid,2010.7(1):74-78DOI:10.3870/j.issn.1672-8009.2010.OI.015MDM2.P53蛋白质相互作用的小分子抑制物刘林,杜晓辉中国人民解放军总医院普通外科北京市,100853【摘要】p53作为重要的抑癌基因已经成为一个治疗癌症重点的突破目标之一。直接调节庐3基因或调节P53和MDM2蛋白质相互作用是再激活筇3基因的两种莺要机制。对于表达野生型P53的癌症设计小分子阻断剂阻断MDM2与P53蛋白相互作用是一个很有前景的治疗癌症的方向。文章主要总结了作为治疗癌症的新方法一MDM2-P53蛋白相互作用小分子抑制物的最新研究进展,其中最新的是人工合成化合物Nutlin-3和MI-219。【关键词】p53基因;癌基因mdm2;小分子抑制物;癌症治疗;蛋白质相互作用【中图分类号】11341SmallMoleculesInhibitorofMDM2.P53InteractionLIULin,DUXiaohuiDepartmentofGeneralSurgery,GeneralHospitalofChinesePLA,Beijing,100852,China【Abstract】Genep53,asatumorsuppressor,hasbecomeamaintargetforcancertreat—ment.Directregulationofp53geneandregulationofinteractionbetweenp53andMDM2proteinsaretwoalternativemechanismsofp53function.DesigningsmallmoleculeinhibitorsblockingMDM2·P53interactionisapromisingstrategyfortreatmentofcancerscontainingwild-typep53.Herewecon·cludetherecentdevelopmentofsmMl一moleculeinhibitors,particularlythenewlydevelopedtwoMDM2inhibitors,namedNutlin-3andMI-219.【Keywords】p53;MDM2;small-moleculeinhibitors;cancertherapy;proteinin—teraction抑癌基因p53在细胞生长、凋亡、DNA修复和衰老上扮演着核心的角色。P53蛋白是人类肿瘤中突变率最高的蛋白之一,在大约50%的人类癌症中发现声3基因突变,从而导致P53蛋白的失活或缺失¨J。然而即使在表达野生型p53的肿瘤中,P53的功能也受到了抑制,在此发挥重要作用的是鼠双微体基因-2(murinedoubleminute-2,mdm-2,人的同源基因为hdm-2)。mdm2为癌基因,最初是由Snyder等¨1在自发肿瘤鼠Balb/c313成纤维细胞系(3T3DM)中鉴定到的。MDM2直接结合p53形成复合体,抑制p53转录激活能力。在正常细胞中,P53蛋白质的活性和表达水平受到MDM2的精确调控。MDM2/P53平衡调节的异常会导致细胞恶性转化。小鼠模型的遗传学研究表明p53功能丧失会诱发肿瘤形成,而p53的重新激活能够迅速而有效地抑制体内肿瘤发生,因此,设计高效且特异激活p53的药靶是治疗癌症的重要方向。目前主要有3种方法激活p53基因:①阻断MDM2表达;②减弱MDM2泛素连接酶活性;③抑制P53一MDM2结合。目前已报道的针对MDM2一P53之间相互作用而发现或设计得到的化合物大致可分为3类:①多肽及其类似物;②利用基因工程对野生型p53进行结构改造,使新合成的P53不与MDM2结合;③非肽类小分子干扰MDM2一P53的相互作用。本文仅讨论非肽类小分子抑制物。1MDM2与P53的调控关联通讯作者:杜晓辉(电话:013801300826。E-mail:duxiaohui301@”眠一J,MDM2与I'53以在体内直接的蛋白质.蛋白质Correspondingauthor:DUXiaohui(Tel:86·13801300826,E—mail:7”““”4““4““4““duxiaohui301@sina.core)相互作用通过一个自调节负反馈环精确调控P53的万方数据医学分子生物学杂志,2010,7(1):74-78JMedMolBid。2010,7(1):74-78·75·基础水平及其活性。当p53被激活后,它与MDM2的P2启动子结合,诱导MDM2蛋白质表达。MDM2又可以结合P53。主要通过以下几种机制抑制p53:①抑制P53转录激活功能;②调节P53移位出细胞核;③促使P53发生泛素一蛋白酶体介导的降解。2三维药效团的设计筛选通过p53基因的部分缺失和突变,发现MDM2结合在P53氨基端转录激活结构域,其结合位点序列为T18FSDLW23(P53)。对P53氨摹端11个氨基酸和MDM2氨基端109个氨基酸片段形成的复合物晶体进行x衍射分析显示:MDM2一P53结合界面表面积为14.98nm2,二者之间结合力主要为疏水作用。MDM2疏水裂隙界面上排列有14个芳香性和疏水性氨基酸(以螺旋上的Met50、1.euM、1.eu57、Gly58、lie61、Met62,中部B折叠...