組蛋白去乙酰化酶抑制劑的研究進(jìn)展

組蛋白去乙?；敢种苿┑难芯窟M(jìn)展

癌癥是人類健康的主要疾病之一。腫瘤的發(fā)病涉及到多種因素多個(gè)步驟的病理過程。研究表明,腫瘤的發(fā)生與核小體核心組蛋白N-端的賴氨酸殘基的乙?；腿ヒ阴；氖Ш庥兄芮械年P(guān)系。組蛋白去乙?；?histonedeacetylases,HDACs)抑制劑通過調(diào)節(jié)組蛋白N-端的賴氨酸殘基的乙?；腿ヒ阴；?激活抑癌基因,抑制癌癥基因,從而抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng),誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。真核生物中,染色質(zhì)的基本單位是核小體(圖1)。核小體由八聚體的核心組蛋白(由一對(duì)H3-H4組成的四聚體、兩個(gè)H2A-H2B二聚體呈兩層對(duì)稱排列)、一段146個(gè)堿基對(duì)組成的DNA片段、組蛋白H1和非組蛋白共同組成。核心組蛋白有兩個(gè)結(jié)合區(qū)域:C-端疏水氨基酸位于核小體的內(nèi)部;N-端的賴氨酸殘基延伸出核小體外。染色質(zhì)修飾酶可以對(duì)這些突出的N-端進(jìn)行修飾,這種修飾包括位點(diǎn)特異性的磷酸化、乙酰化、甲基化和泛蛋白化等。組蛋白去乙?；敢种苿?histonedeacetylaseinhibitors,HDACIs)已經(jīng)成為抗腫瘤藥物研究的熱點(diǎn),其設(shè)計(jì)、合成已有較多的報(bào)道。本文將首先對(duì)組蛋白乙?；?histoneacetyltransferase,HAT)及HDAC做簡(jiǎn)單介紹,然后著重針對(duì)HDAC抑制劑的結(jié)構(gòu)類型及相應(yīng)的構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行綜述。1染色活性的變化研究發(fā)現(xiàn),腫瘤的發(fā)生與核小體核心組蛋白N-端的賴氨酸殘基的乙?；腿ヒ阴；氖Ш庥忻芮嘘P(guān)系。在體內(nèi),其動(dòng)態(tài)平衡是由HAT和HDAC共同維持。它們分別通過催化組蛋白N端賴氨酸殘基的乙?；腿ヒ阴；?改變核小體中堿性蛋白與DNA鏈之間的靜電吸引力,從而調(diào)節(jié)核小體之間的聚集狀態(tài),激活或者抑制基因轉(zhuǎn)錄過程(圖2)。在染色質(zhì)基因轉(zhuǎn)錄活躍區(qū),其核心組蛋白的乙?；钚栽龈?相反,在基因轉(zhuǎn)錄非活躍區(qū),其乙?；潭绕汀?.2異羥酸類化合物HDAC是在當(dāng)一個(gè)基因的轉(zhuǎn)錄不再需要時(shí),作為基因沉默過程的一部分,隨即發(fā)揮作用,從而減少核小體的乙?；?使染色質(zhì)恢復(fù)轉(zhuǎn)錄非活性狀態(tài)。根據(jù)與酵母中組蛋白的同源性,人類中HDAC家族可以分為三類:I類包括HDAC1、HDAC2、HDAC3和HDAC8,只存在于細(xì)胞核中;II類包括HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC9、HDAC10和HDAC11,在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中穿梭于細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間,其中HDAC11包含有I類和II類HDACs的催化位點(diǎn);III類與前2類有很大的區(qū)別,其活性不是依賴Zn2+,而是依賴輔酶I(NAD),與酵母的Sir2同源,至少有7種亞型,它不能被I、II類HDAC抑制劑所抑制。HDACI的抗癌作用是通過多方面途徑獲得的:①調(diào)節(jié)平衡凋亡基因,控制細(xì)胞凋亡;②誘導(dǎo)活性氧類產(chǎn)生;③阻止血管生成。HDAC抑制劑的金屬結(jié)合區(qū)應(yīng)能很好的與活性部位的鋅離子直接作用、與組氨酸和酪氨酸等形成氫鍵,連接區(qū)則恰好和狹窄的囊充分接觸,表面識(shí)別區(qū)應(yīng)適宜與囊的邊緣殘基緊密接觸。抑制劑與活性部位鋅離子的直接作用是產(chǎn)生抑制活性所必須的。表1中列出了11種化合物/基團(tuán)與鋅離子結(jié)合能量。結(jié)合能越低,理論上應(yīng)該越易結(jié)合。這些數(shù)據(jù)為設(shè)計(jì)合成該類新化合物、尋找新的藥效基團(tuán)提供參考依據(jù)。不過,根據(jù)作者的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),上述計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況有一定的距離。在作者所設(shè)計(jì)合成的HDACIs中,以異羥肟酸作為鋅結(jié)合部的衍生物的酶結(jié)合活性較強(qiáng)。以苯甲酰胺作為鋅結(jié)合部所得衍生物的酶抑制活性較弱,但其腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制活性較強(qiáng)。這類化合物的典型代表有曲古抑菌素(trichostatinA,TSA)、SAHA(suberoylanilidehydroxamicacid)、NVP-LAQ824、Pyroxamide、CBHA、Oxamflatin、Scriptaid、MM232等。在結(jié)構(gòu)上,TSA(圖4)與SAHA比較相似,但是,TSA對(duì)HDAC的抑制活性則要強(qiáng)得多。它們最大的不同在于TSA連接區(qū)含有雙烯和一個(gè)R型甲基。不過,研究人員發(fā)現(xiàn)雙烯和R型甲基并不是導(dǎo)致活性提高的原因。TSA的表面識(shí)別區(qū)芳胺環(huán)能與酶囊氨基酸殘基相作用也可能是活性高的關(guān)鍵之一。將異羥肟酸類化合物的金屬結(jié)合區(qū)分成A和B兩部分(圖5),然后對(duì)A和B分別改造,研究其對(duì)活性的貢獻(xiàn),尋找結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方向,以發(fā)現(xiàn)活性更強(qiáng)的衍生物,這是異羥肟酸抑制劑的主要研究方向之一。首先,對(duì)異羥肟酸類化合物的金屬結(jié)合區(qū)A部分進(jìn)行研究。把SAHA(HDACs,IC50=0.37μmol·L-1)A部分的酰胺基換成硫代酰胺基,所得化合物3(HDACs,IC50>10μmol·L-1)的抑酶活性下降25倍。化合物5(HDACs,IC50=2.44μmol·L-1)轉(zhuǎn)化成6(HDACs,IC50=13.3μmol·L-1),同樣也是將金屬結(jié)合區(qū)A部分的氧羰基換成硫羰基,化合物6的抑酶活性比5下降近6倍。由此可見,金屬結(jié)合區(qū)A部分為氧酰胺時(shí)比硫酰胺更易與金屬離子螯合。SAHA金屬結(jié)合區(qū)A部分酰胺基的亞胺基與另一側(cè)的亞甲基交換位置,所得化合物4(HDACs,IC50>40μmol·L-1)的抑酶活性大幅下降(大于100倍);若是A部分酰胺基的亞胺基直接被亞甲基取代,抑酶活性也會(huì)下降,如SAHA與化合物7(HDACs,IC50>40μmol·L-1)比較,7的活性下降了100倍。再通過比較8(HDACs,IC50=0.15μmol·L-1)與5的結(jié)構(gòu)和抑酶活性,不難發(fā)現(xiàn)A部分的酰胺中的N在靠B部分一側(cè)時(shí),化合物抑酶活性是增強(qiáng)的;N被C取代時(shí),抑酶活性下降;N在遠(yuǎn)離B部分一側(cè)時(shí),抑酶活性減弱更多。顯然,異羥肟酸類化合物中金屬結(jié)合區(qū)A部分的酰胺N上孤電子對(duì)在該部分與金屬離子結(jié)合時(shí)起了不可忽略的作用。異羥肟酸類化合物在與金屬離子螯合時(shí),金屬結(jié)合區(qū)的B部分作為螯合的另一臂,其結(jié)構(gòu)對(duì)整個(gè)化合物的生物活性有著巨大影響。將化合物的金屬結(jié)合區(qū)B部分的羥基轉(zhuǎn)換成巰基時(shí),活性將發(fā)生質(zhì)的變化,如由4的B部分轉(zhuǎn)換后得到的化合物5的抑酶活性相對(duì)提高了15倍,而由化合物7變化B部分后,得到化合物8,相應(yīng)的抑酶活性也明顯提高。由此可知,巰基與羥基相比,作為金屬結(jié)合區(qū)效果更佳。但巰基可能化學(xué)穩(wěn)定性相對(duì)較差,它的衍生物的結(jié)構(gòu)對(duì)活性也存在著一定的影響:化合物5中B部分的巰基換成乙酰硫基,所得化合物10(HDACs,IC50=20.1μmol·L-1)抑酶活性下降;但是,如果將B部分為α-巰基酮的化合物8轉(zhuǎn)換成B部分為α-乙酰硫基酮的化合物9(HDACs,IC50=0.081μmol·L-1),抑酶活性又是增長(zhǎng)的。通過結(jié)構(gòu)分析認(rèn)為,酮羰基與乙酰硫基在與金屬絡(luò)合時(shí)可能存在協(xié)同作用。若B區(qū)巰基上的硫甲基化,也會(huì)影響到巰基與金屬離子螯合力,抑酶活性下降,如化合物11比8抑酶活性下降了250倍。金屬結(jié)合區(qū)的酮羰基若被還原成醇,整個(gè)金屬結(jié)合區(qū)為1個(gè)鄰二醇,化合物的抑酶活性同樣會(huì)降低,如化合物7還原成12(HDACs,IC50>40μmol·L-1)。當(dāng)整個(gè)金屬結(jié)合區(qū)換成環(huán)氧乙烷或是硫雜丙環(huán)得到化合物13或14的活性太低,無法對(duì)它們進(jìn)行比較。A部分與B部分的結(jié)構(gòu)改造及活性數(shù)據(jù)分別見圖6和表2。連接區(qū)的長(zhǎng)短也是影響活性的原因之一。研究表明,連接區(qū)的碳數(shù)n=6時(shí)表現(xiàn)為最好的酶抑制活性。無連接單元的衍生物,其酶抑制活性也可能較強(qiáng)。如苯并噻吩類HDAC1(圖7),這類HDAC1具有較強(qiáng)的抑制HDAC活性,能阻礙細(xì)胞分裂。取代基在C-5和C-6位時(shí)的抑制活性最強(qiáng),連接區(qū)為3個(gè)原子時(shí),對(duì)HDAC1有最佳的活性。表面識(shí)別區(qū)中取代基的位置不同,相應(yīng)衍生物的酶抑制活性也有很大的變化。如16中,R=4-(pyridin-3-yl)(HDAC1,IC50=0.092μmol·L-1)時(shí),抑制作用比SAHA(HDAC1,IC50=0.290μmol·L-1)強(qiáng),與TSA(HDAC1,IC50=0.016μmol·L-1)相當(dāng);而R=4-(pyridin-4-yl)(HDAC1,IC50=3.300μmol·L-1)時(shí),活性相對(duì)低很多。從連接口袋來看,4-(pyridin-3-yl)取代吡啶上的N原子與表面識(shí)別區(qū)附近的酸性氨基酸殘基能更好的結(jié)合。另外還有一種異羥肟酸HDACI,它是以1,4-苯并二氮類環(huán)作為表面識(shí)別區(qū),1個(gè)酰胺功能團(tuán)或1個(gè)碳碳三鍵作為鏈接區(qū)。該類化合物表面識(shí)別區(qū)的R基團(tuán)對(duì)活性產(chǎn)生影響的同時(shí),R的立體異構(gòu)對(duì)活性也起著較大作用。鏈接區(qū)為短鏈的活性比長(zhǎng)鏈的好。通過對(duì)該類化合物活性的研究,發(fā)現(xiàn)不同的連接單元(酰胺或碳碳三鍵)與不同長(zhǎng)度的亞甲基鏈連接后,與立體異構(gòu)的表面識(shí)別區(qū)結(jié)合產(chǎn)生不同的效果,化合物的生物活性是幾個(gè)活性基團(tuán)共同影響的結(jié)果。如17a活性大于17b,但是19b卻比19a強(qiáng),17a和18的活性強(qiáng)于19和20(圖8)。上述介紹的均是典型表面識(shí)別區(qū)—連接區(qū)—金屬結(jié)合區(qū)結(jié)構(gòu)的異羥肟酸類化合物,但是一些小分子的異羥肟酸類化合物只有金屬結(jié)合區(qū)和表面識(shí)別區(qū),而無連接區(qū)。有報(bào)道針對(duì)HADC8合成了一些無連接區(qū)的抑制劑,其表面識(shí)別區(qū)是一些聯(lián)苯衍生物。抑制劑的表面識(shí)別區(qū)立體空間位置太接近鋅離子結(jié)合區(qū)時(shí),活性會(huì)大大降低,這主要是與狹窄的活性作用囊相抵制而導(dǎo)致的。所以,活性比較是26>25>23>22>21>24(圖9)。25和26的雙鍵和苯環(huán)作為連接區(qū)的功能基團(tuán)?；衔?5的分子結(jié)構(gòu)中(圖9),如在鏈接區(qū)的雙鍵和芳香環(huán)之間增加1個(gè)雙鍵,或增加1個(gè)氧原子,或1個(gè)環(huán)己烷,使鏈接區(qū)的長(zhǎng)度增加,則其韌性也相對(duì)增加。研究結(jié)果表明其細(xì)胞毒性也增加(機(jī)制不明)。如只是將鏈接區(qū)的雙鍵飽和,那么鏈接區(qū)鏈的屈曲性應(yīng)該增強(qiáng),但是其活性卻降低,說明鏈接區(qū)的雙鍵對(duì)活性很重要。2.2環(huán)肽類抑制劑環(huán)肽類化合物是結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的一類HDAC抑制劑,根據(jù)官能團(tuán)可以分為兩小類:一類是含(S)2-氨基-9,10-環(huán)氧-8-氧代癸酸[(2S,9S)-2-amino-9,10-epoxy-8-oxodecanoicacid,Aoe]和環(huán)氧酮,另一類不含Aoe結(jié)構(gòu)。環(huán)狀四肽類HDAC抑制劑主要包括Trapoxin、Apicidin、FK228、WF3161、CHAP31和HC-toxin等。此類化合物的分子中均含有一個(gè)環(huán)四肽結(jié)構(gòu)(圖10),與HDAC抑制劑藥效團(tuán)模型(表面識(shí)別區(qū)-連接區(qū)-金屬結(jié)合區(qū))一致,氨基酸大環(huán)是疏水的表面識(shí)別區(qū),烷鏈為連接區(qū),金屬結(jié)合區(qū)含功能基團(tuán),環(huán)肽類HDAC抑制劑作用HDAC酶的方式與異羥肟酸類一致。環(huán)肽類抑制劑是納摩爾級(jí)的HDAC抑制劑。TrapoxinA、B,Chlamydocin等是含有環(huán)氧酮的環(huán)肽類化合物(圖11)。Aoe除了能與金屬離子結(jié)合外,還能與金屬離子附近的親和性功能體不可逆結(jié)合。這也是該類化合物為不可逆抑制劑的原因。具有Aoe結(jié)構(gòu)的環(huán)四肽類抑制劑的大環(huán)是用D-氨基酸和環(huán)氨基酸(Pro和Pip)排列結(jié)合而成的,氨基酸一側(cè)是連接區(qū),大量?jī)?nèi)部氫鍵生成1個(gè)受限的12元環(huán)結(jié)構(gòu)。推測(cè)D-構(gòu)型的氨基酸是與活化位點(diǎn)邊緣緊密結(jié)合所必須的。Apicidin類抑制劑不含環(huán)氧酮基(圖11),連接區(qū)鏈上C-8酮是HDAC抑制劑的金屬結(jié)合區(qū),是活性必需基團(tuán)。對(duì)Apicidin的金屬結(jié)合區(qū)進(jìn)行改造,如化合物37,N-甲?；u胺和N-乙酰基羥胺作為鋅離子結(jié)合區(qū)時(shí),HDAC酶抑制活性大致與TSA相當(dāng),但一般比CHAP31低(圖12)。胍類在生物學(xué)和化學(xué)上是一類非常重要的化合物,當(dāng)環(huán)四肽類化合物的金屬結(jié)合區(qū)用胍代替時(shí),由于胍的親水性較強(qiáng),還能與蛋白質(zhì)通過氫鍵結(jié)合,因此這類衍生物的抑制活性也較強(qiáng)。這是一種新的金屬結(jié)合單元,基于FR23522合成了化合物38。MicrosporinA也是Apicidin的衍生物(圖13),它作用于HDACs(IC50=0.14μmol·L-1)和HDAC8(IC50=0.55μmol·L-1)的活性高于SAHA(HDACs,IC50=0.29μmol·L-1;HDAC8,IC50=0.78μmol·L-1)。Chlamydocin是具有很高活性的HDAC抑制劑,將其環(huán)氧基換成α-羥甲基酮所得到的衍生物40對(duì)HDAC1、HDAC4和HDAC6均具有較好的活性和選擇性(圖13)。文獻(xiàn)報(bào)道,二硫醚可以作為潛在的鋅結(jié)合單元。如41(HDAC1,IC50=0.0039μmol·L-1)的酶抑制活性較強(qiáng)。在表面識(shí)別部的環(huán)四肽外,再引入一個(gè)軟性大環(huán)所得到衍生物42(HDAC1,IC50=0.035μmol·L-1;HDAC6,IC50=4.9μmol·L-1)對(duì)HDAC1有較高的選擇性(圖14)。FK228以環(huán)狀二硫醚的形式存在,在體內(nèi),FK228的二硫鍵斷裂(圖15),生成能與鋅離子結(jié)合的硫醇,其治療范圍較廣,活性較強(qiáng)。2.3pi東南角及其衍生物短鏈脂肪酸類HDAC抑制劑結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,主要有丁酸、戊酸和苯丁酸及其鹽類化合物(圖16)。脂肪酸類抑制劑的金屬結(jié)合區(qū)是其羧酸基團(tuán)。這類藥物的選擇性較差,酶抑制活性較低,在體內(nèi)代謝也較快,生物利用度低,所以需要在較高濃度下給藥。為了解決這類藥物的不良藥用性質(zhì),研究人員對(duì)其前藥進(jìn)行了研究。Pivanex就是其中的一個(gè)前藥,在體內(nèi),Pivanex水解生成正丁酸(BA),從而發(fā)揮作用。大多數(shù)羧酸類HDAC抑制劑的有效劑量為毫摩爾級(jí),主要對(duì)HDAC2、HDAC3、HDAC8起抑制作用,研究表明表面識(shí)別區(qū)對(duì)HDAC抑制活性很重要,大部分為烷基鏈?；衔?8的抑酶活性較強(qiáng),它與丙戊酸都是通過提升GRP78水平而發(fā)揮作用。丙戊酸的2位為不飽和雙鍵時(shí),活性大大降低,苯丁酸的活性更低?；衔?9、50是45的衍生物,作為HDACI在K562和HL60細(xì)胞中的活性是45的10倍。圖17中的化合物是45的一類新的衍生物,活性更強(qiáng),其結(jié)構(gòu)中都含有dithiolethiones(51)或thiosulfonates(52,53)基團(tuán),為鋅離子結(jié)合單元。54中含有一個(gè)酚羥基,在體內(nèi)pH的環(huán)境下,可解離為離子狀態(tài)55,55與鋅離子結(jié)合的更牢固(圖18)。2.5化合物類似物親電酮主要包括各種三氟甲基酮和α-酮酰胺(圖21)。三氟甲基酮是第一個(gè)親電酮HDAC抑制劑,該類抑制劑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是表面識(shí)別區(qū)含芳基,在連接區(qū)通過酰胺鍵連接脂肪鏈,在金屬結(jié)合區(qū)含三氟甲基酮。由于三氟甲基酮在體內(nèi)和體外都易還原為對(duì)應(yīng)的醇,所以半衰期很短。61中的X為不飽和鍵、小環(huán)或雜原子(如O和S)時(shí)也同飽和直鏈一樣有活性,連接區(qū)含5或6個(gè)亞甲基活性最高,這又一次證明了連接區(qū)鏈的長(zhǎng)度、韌性在化合物活性上起了很大作用。在62的苯環(huán)上間位或?qū)ξ蝗〈幕衔锉葘?duì)應(yīng)的鄰位取代的類似物的活性高,如:R=4-Ph,HDACIC50=3.0μmol·L-1;R=3-Ph,HDACIC50=0.38μmol·L-1;R=2-Ph,HDACIC50=16μmol·L。三氟甲基酮是這類化合物抑制活性的必要基團(tuán)。當(dāng)酮羰基還原成羥基時(shí),或三氟甲基酮轉(zhuǎn)變成羧基或甲基酮時(shí),都會(huì)導(dǎo)致活性喪失。這類化合物是由三氟甲基酮在活性部位與鋅形成鋅氧鍵,螯合成二齒結(jié)構(gòu)后起作用的。當(dāng)三氟甲基酮衍生成五氟乙基酮或二氟甲基酮時(shí),活性也會(huì)下降。通過X射線晶體結(jié)構(gòu)研究,三氟甲基酮的大小剛好適合活性部位口袋;當(dāng)三氟甲基酮被換成異羥肟酸時(shí),活性明顯增強(qiáng),但選擇性相應(yīng)下降,對(duì)I類和II類HDAC同時(shí)具有納摩爾級(jí)的活性。當(dāng)64上的X=S時(shí),活性和選擇性比氧取代時(shí)強(qiáng)近10倍。將酯基換成酰胺基,如65,N上的取代基將影響該類化合物的活性和選擇性(圖22)。2.6其他同功酶抑制劑這是一種新型的HDAC抑制劑,羰基-亞甲基-三硫代碳酸(HEAD)是鋅離子結(jié)合部位(圖23),連在HEAD上的烷基通過與酶囊相互作用來影響藥物的活性。66中R′為體積大且親脂性的叔丁基時(shí),其活性較好,被一系列其他烷基或芳基取代時(shí),抑制活性不改變。雖然67的細(xì)胞活性很低,但抑制HDAC活性卻與SAHA相當(dāng),細(xì)胞活性很低的原因是該化合物具有高的親脂性和高的蛋白結(jié)合能力。68是MS275的三硫代碳酸衍生物,與MS275相比,HDAC的活性似乎完全被抑制,解釋是68也是一種同功酶抑制劑。69中R為不同烷基時(shí),不管是電子供體還是電子受體,其活性都會(huì)保持,R在抑制劑中的影響作用很小,R的取代位置卻對(duì)其活性有較大的影響,對(duì)位取代對(duì)活性有輕微的提高,而鄰位取代則會(huì)使活性降低近100倍(圖24)。同樣,研究人員也對(duì)金屬結(jié)合區(qū)羰基-亞甲基-三硫代碳酸進(jìn)行改造,發(fā)現(xiàn)羰基、羰基與三硫代碳酸之間的距離和三硫代碳酸都是影響活性的部分。該類化合物并不是硫醇的前藥。2.7對(duì)各類氨基酸的活性化合物70(圖25)中的金屬結(jié)合區(qū)為硫酰胺結(jié)構(gòu),相應(yīng)衍生物的酶抑制活性弱于異肟羥酸類,但其選擇性相對(duì)較高。當(dāng)硫酰胺的端頭氨基氫甲基化或是酰基化后都將使該化合物的活性消失,硫酰胺另一側(cè)的亞氨基被氧取代時(shí),活性也會(huì)消失。硫酰胺上兩個(gè)氮原子是活性必需的,當(dāng)氨基發(fā)生取代,產(chǎn)生空間位阻,會(huì)使其親和力大大下降。該類化合物活性還受連接區(qū)長(zhǎng)度的影響,最佳長(zhǎng)度為5個(gè)亞甲基的鏈長(zhǎng)。表面識(shí)別區(qū)中,當(dāng)R取代為H時(shí),該結(jié)構(gòu)對(duì)HDAC6具有較高的選擇性,其Ar為苯并吡啶時(shí),化合物活性高于單獨(dú)為苯環(huán)時(shí)化合物的活性,可能是苯并吡啶對(duì)環(huán)境氨基酸殘基的親和力大于苯造成的;R為NH-Cbz時(shí),對(duì)HDACIs活性增強(qiáng),且對(duì)HDAC1和HDAC6同時(shí)有選擇性。化合物71(圖25)的金屬結(jié)合結(jié)構(gòu)是烴基酮類。R1為缺電子不飽和基團(tuán)時(shí)的活性比富電子飽和基團(tuán)活性高。咪唑上R3為鄰位取代苯基時(shí)活性低于間位和對(duì)位取代苯基;R3為-Br,-Cl,-Ph時(shí),可增加活性;R3為極性取代基如-F,-CN和一些極性雜環(huán)化合物基團(tuán)時(shí),活性降低;如果R3為萘基,活性則明顯提高。鋅結(jié)合區(qū)R2依次為甲基、乙基、丙基、丁基時(shí),活性逐漸降低,但對(duì)I類HDAC的選擇性增高。72(圖25)是一種前藥,在體內(nèi)硫代乙?；馍蓭€基,該活性部位與鋅離子結(jié)合,產(chǎn)生藥效。當(dāng)n=3或4時(shí),鏈的長(zhǎng)度更易使該基團(tuán)與周邊氨基酸殘基相互作用,R上有孤電子對(duì)時(shí),活性會(huì)更高,N比O取代時(shí)活性高,當(dāng)N在不飽和環(huán)上時(shí),活性降低與O相似;若苯酚側(cè)鏈(-Ph-O-CH2-R)被苯并雜環(huán)代替時(shí),雜環(huán)的類型、雜原子的位置對(duì)其活性都有較大影響,苯并六元雜環(huán)比苯并五元雜環(huán)的化合物活性高。3hdacis抑制劑HDAC抑制劑是一類新的靶向抗癌藥。它們主要是通過組蛋白的乙?；潭葋砀淖?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu),從而達(dá)到調(diào)控基因表達(dá)。這類藥物可使轉(zhuǎn)化細(xì)胞出現(xiàn)生長(zhǎng)停滯、分化、凋亡或活性氧相關(guān)的細(xì)胞死亡。目前已經(jīng)有大量的HDACIs報(bào)道。雖然HDACIs存在生物利用度低、代謝快、酶抑制選擇性低等缺點(diǎn),但其臨床療效及抗腫瘤譜仍然有發(fā)展的空間。由于HDACs異構(gòu)酶較多,活性部位的結(jié)合形式不盡相同,因此,較難完全依靠計(jì)算機(jī)進(jìn)行HDACs抑制劑的設(shè)計(jì)。現(xiàn)有的HDAC抑制劑結(jié)構(gòu)大多數(shù)由3部分組成,即表面識(shí)別區(qū)、連接區(qū)和金屬結(jié)合區(qū)。異肟羥酸類被認(rèn)為擁有最好金屬結(jié)合區(qū),其異肟羥酸結(jié)構(gòu)在體內(nèi)能很好的螯合鋅離子,但是化合物的活性還要受到其他兩部分的影響,只有當(dāng)整個(gè)化合物能很好的和酶相互作用,才能保證化合物的高活性。