丙酮酸激酶在埃博霉素合成中的应用..doc

第一章 绪论 1.1埃博霉素介绍 1.1.1简介 随着人类受恶性肿瘤的威胁逐年增加，新颖抗肿瘤药物的研发迫在眉睫。埃博霉素类药物是一种微生物来源类药物，具有微管稳定作用，其选择性高、活性强、毒性较低，有望取代紫杉醇成为新一代抗肿瘤药物，具有巨大的市场前景。 埃博霉素(epothilone)是一类由纤维堆囊菌(Sorangium cellulosum)产生的具有抗肿瘤活性的大环内酯类化合物。与传统的抗癌药物紫杉醇的抗肿瘤机制一样，但埃博霉素的分子结构简单、水溶性好、毒副作用较小、抗肿瘤谱较广，能够更好地抑制肿瘤细胞的增殖，并且埃博霉素可发酵生产，是一种具有广阔开发潜力的新型抗肿瘤化合物。因此，自从1995年发现埃博霉素的抗癌活性后，其得到了包括生物学、化学、医药学等多方面的广泛而深入的研究。? 由美国施贵宝公司开发的埃博霉素B内酰胺衍生物Ixabepilone（商品名伊 沙匹隆），于2007年10月16日获得食品药品监督管理局（Food and Drug Administration）批准在美国上市，这是迄今第一个上市的埃博霉素衍生物。 主要的天然埃博霉素化合物?? 一些天然的埃博霉素 从图可见，埃博霉素是16元环的一类大环内酯化合物，在C15位置连接了一个含噻唑环的侧链。由发酵制备时，埃博霉素A和B是主要产物，埃博霉素C－F是次要产物，但可以C－F经从A或者B一步反应可以得到可以。埃博霉素A、B和D对癌细胞的生物活性可以和紫杉醇媲美，甚至更强，尤其是埃博霉素B，其活性比紫杉醇强10－100倍。在C12位上的有甲基取代，以及C12－C13双键换成环氧基团后，埃博霉素的活性得到极大地提高。 埃博霉素的化学结构是由Sorangium?cellulosum（黏细菌纤维堆囊菌）产生的次级代谢产物，其结构为16元内酯大环为中心体，噻唑环配基为侧链的一类细胞 毒性化合物（如图）? ? ? 埃博霉素的活性示意图? ? ? 1.1.2应用 埃博霉素的抗肿瘤作用机理与紫杉醇相似，即抑制微管解聚。埃博霉素在p-糖蛋白表达型的多药耐药性肿瘤细胞系中显示很强的抗肿瘤活性，这种肿瘤细胞系紫杉醇是杀不死的，加之埃博霉素比紫杉醇有更好的水溶性，且毒副作用很小，被公认为21世纪最有效的抗癌药物。? 由美国施贵宝公司开发的埃博霉素B内酰胺衍生物Ixabepilone（通用名为伊沙匹隆），于2007年10月16日由食品药品监督管理局（Food and Drug Administration）批准在美国上市，伊沙匹隆单药用于治疗蒽环糖苷类抗生素、紫杉烷衍生物和卡培他滨治疗无效的转移性或局部进展的晚期乳腺癌；可与卡培他滨联用用于治疗蒽环糖苷类抗生素和紫杉烷衍生物以治疗无效的转移性或局部进展的晚期乳腺癌，这是迄今第一个上市的埃博霉素衍生物类药物。? 2007年9月24日，施贵宝公司向EMEA提出在欧盟集中上市的申请，2008年11月20日，欧洲人用药品委员会（CHMP）对该申请做出负面裁定并建议其不上市，随后公司提出复审，直到公司主动撤回该申请时，CHMP的审查仍一直在进行。在致EMEA官方信件中，百时美施贵宝公司称撤回上市申请是由于他们在复审程序中提供的信息尚不足以改变委员会对伊沙匹隆做出利益小与风险的评价。?? 埃博霉素可能是目前所有药物中最为昂贵的品种，以美国施贵宝公司的埃博霉素B衍生物（伊沙匹隆）注射剂为例，15mg/支平均批发价（AWP）921.96美元，45mg/支的平均批发价（AWP）2765.89美元，直至2008年销售收入已突破1?亿美元。? 1.2丙酮酸激酶介绍 1.2.1简介 丙酮酸激酶缩写式为ATP：丙酮酸-2-O-磷酸转移酶。在糖酵解系统里，它是催化形成第二个ATP反应的酶。能以磷酸烯醇（phosphoenolpyruv- ate）丙酮酸和ADP生成丙酮酸和ATP?ΔGo1＝-7．5kcal。除需要二价金属离子外（Mg2＋和Mn2＋）外，还需要一价金属离子（K＋．Rb＋，Cs＋），在生理上起作用的大概是K＋。分子量约25万。是催化ADP为ATP的形成，结果是形成丙酮酸的终产物。 丙酮酸激酶催化磷酸烯醇丙酮酸酯和ADP转变成丙酮酸和ATP的磷酸基转移酶，是糖酵解过程中的主要限速酶之一,因此丙酮酸激酶(PK)是糖酵解中的三大关键酶之一。在哺乳细胞株中，丙酮酸激酶有4种同工酶并呈组织特异性，分别为L型、R型、M1型和M2型，通常均以酶的活性四聚体形式存在，根据组织不同的代谢功能，它们具有显著的不同调控机制与动力学特性，其中L型主要存在于肝脏和正常肾脏的近曲小管；R型存在于红细胞；M1型主要存在于骨骼肌、心脏和脑；M2型主要表达于肺正常肾脏的远曲小管、胚胎和未分化或增生的组织。其