一种溴苯甲酰胺化合物在抗肿瘤药物中的应用

本发明涉及医药，具体涉及一种溴苯甲酰胺化合物在抗肿瘤药物中的应用。

背景技术：

1、脂肪酸是生命活动必需物质，在能量储存等生理过程起关键作用，脂肪酸合成依赖脂肪酸合成酶(fas)；哺乳动物的i型脂肪酸合成酶(fas-i)集中于肝脏和脂肪组织，以乙酰-coa合成脂肪酸，受营养和激素调控维持能量代谢平衡；然而在肿瘤微环境中癌细胞代谢重编程会使fas-i表达持续升高，为癌细胞的增殖、侵袭与转移提供充足的物质基础，增加了癌症治疗的复杂性及难度。fas-i是一个分子量为270kda的多功能同源二聚体，其催化结构域在空间上精密排布，脂肪酸生物合成过程相对保守。该过程分为起始合成和延伸循环两个阶段，起始合成阶段由双功能丙二酰-乙酰转移酶结构域mat依次将乙酰-coa与丙二酰-coa的末端酰基加载到acp的ppant手臂末端巯基上，使其依次与n端酮酰基合成酶结构域ks发生转酰与脱羧缩合反应生成初始β-酮酰基-acp；延伸循环阶段由在酮酰基还原酶结构域kr，脱水酶结构域dh和烯还原酶结构域er的连续作用下依次完成还原、脱水、再还原反应，产生一个延伸了两个碳单位的饱和酰基产物，产物会作为下一轮伸长的起始底物，继续发生“缩合-还原-脱水-再还原”四步循环反应直到不断增长的脂肪酸链达到16至18个碳原子的长度，产物会作为游离脂肪酸由c端的硫酯酶结构域te从acp中释放出来。这种一体化设计虽然牺牲了产物多样性，但显著提高了催化效率；此外，fas-i的外围还存在两个非酶结构域，第一个非酶结构域为与甲基转移酶同源的伪甲基转移酶(ψme)；第二个非酶结构域是截短的kr折叠体，与kr催化结构域形成二聚，被称为伪酮还原酶(ψkr)，共同参与维持酶的完整功能。

2、临床研究表明，fas-i表达失调与多种人类疾病的发生有着密切相关的关系；在代谢性疾病方面，其异常表达可致非酒精性脂肪性肝、肥胖症、ii型糖尿病发病与恶化；在肿瘤领域，过表达的fas-i为乳腺癌、前列腺癌等多种恶性肿瘤的增殖、侵袭和转移提供脂肪酸物质基础，是肿瘤细胞区别于正常细胞的显著代谢特征。中国发明专利cn113041243b公开了一种用于抑制脂肪酸合成酶的药物，抑制脂肪酸合成酶的活性,但并不涉及对脂肪酸合成酶fas-i的活性进行抑制。

3、因此，提供一种针对过表达的fas-i的抗肿瘤药物是目前需要解决的主要技术问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种溴苯甲酰胺化合物在抗肿瘤药物中的应用，所述溴苯甲酰胺化合物的结构式如式1所述：

2、

3、所述溴苯甲酰胺化合物的cas号为954683-79-5。

4、在一种实施方式中，所述溴苯甲酰胺化合物在制备抑制脂肪酸合成酶fas-i活性的药物中进行应用。

5、在一种实施方式中，所述溴苯甲酰胺化合物为靶向脂肪酸合成酶fas-i的小分子抑制剂。

6、在一种实施方式中，所述溴苯甲酰胺化合物为靶向脂肪酸合成酶fas-i中脱水酶结构域dh的小分子抑制剂。

7、本技术在对脂肪酸合成酶fas-i各结构域进行对比实验过程中发现，位于“x”形脂肪酸合成酶fas-i中间核心位置的脱水酶结构域dh与fas-ii中对应的脱水酶faba/fabz在结构上有显著差异；发明人发现dh可能存在独特的底物催化识别机制，对脂肪酸合成酶fas-i的生理功能、致病机理，还能为开发新型抗肿瘤药物提供新方向。脂肪酸合成酶fas-i的dh结构域在脂肪酸合成延伸循环阶段发挥重要作用，其结构和催化机制与原核生物fas-ii系统中的脱水酶不同，对其研究有助于开发新型抗肿瘤药物。

8、发明人在实验过程中发现脱水酶结构域dh是脂肪酸合成酶fas-i核心位置的脱水酶结构域，在脂肪酸合成延伸循环阶段起关键枢纽作用；通过催化来自酰基还原酶结构域kr的β-羟酰基-acp，经脱水反应生成具有反式不饱和双键的β-烯酰基-acp，为下游的烯还原酶结构域er提供底物，其区别于fas-ii同工酶的独特分子机制，对理解fas-i及开发高选择性抗肿瘤药有重要意义；从结构看，哺乳动物fas-i二聚体的单体含脂肪酸合成功能模块，排列顺序为ks-mat-dh-ψme-ψkr-er-kr-acp-te；其中脱水酶结构域dh位于中心，由dh1(氨基酸858-960)、dh2(氨基酸987-1102)通过柔性连接区(氨基酸961-986)动态连接，形成含一个“l”型催化活性口袋的伪二聚体，能与相邻kr、er、ks结构域协同催化长链饱和脂肪酸合成。而原核生物fas-ii系统中，faba和fabz分别以独立同源二聚体、三个同源二聚体组成的六聚体存在，单体是β+α“热狗”结构，即六条反向平行β-折叠层包裹中心α-螺旋，两个单体相互作用形成含两个180°中心对称“l”型催化活性口袋。

9、为了便于理解本技术提供的技术方案，所述脂肪酸合成酶fas-i的示意图见图1。所述人类脱水酶结构域dh的氨基酸序列示意图见图2。

10、图1中深黄色代表ks，浅黄色代表mat，红色代表dh，绿色代表ψme，浅蓝色代表kr及ψkr，深蓝色代表er，灰色代表acp，紫色代表te。

11、图2中dh1和dh2是构成dh的两个功能子域，dh1和dh2之间的连接区用青色标出。

12、发明人在实验过程中发现，在脂肪酸合成关键延伸循环阶段，脂肪酸合成酶fas-i的脱水酶结构域dh与fas-ii的脱水酶结构域fabz/faba均承担第三步脱水反应的催化任务，通过识别上游酶产生的β-羟酰基-acp，将β-羟基脱水生成反式双键，得到反式-2-烯酰基-acp；其中脱水酶结构域dh和fabz仅有单一脱水功能，而faba除脱水外，还能催化反式-2-酰基-acp向顺式-3-酰基-acp的异构反应，为不饱和脂肪酸合成引入顺式双键；单功能的fabz偏好碳链长度大于12c的底物，当底物acp结合后，其“l”型催化活性口袋因结构改变被挤压成“y”型，可容纳不同长度底物，并借助来自不同单体的his和glu氨基酸协助脱水；双功能的faba偏好碳链长度小于12c的底物，acp结合不改变“l”形口袋，其口袋中来自不同单体的关键催化氨基酸变为his和asp，所述asp能对反式-2-酰基-acp的c4去质子化，使反式-c2-c3双键转化为顺式-c3-c4双键。

13、为了提高溴苯甲酰胺化合物在抗肿瘤药物的应用中的有效性，发明人在实验过程中发现脂肪酸合成酶fas-i的脱水酶结构域dh在脂肪酸合成延伸循环阶段发挥重要作用，dh结构和催化机制与原核生物fas-ii系统中的脱水酶不同，抑制脱水酶结构域dh的活性可以提高抗肿瘤药物的应用有效性。

14、在一种实施方式中，所述靶向脂肪酸合成酶fas-i中脱水酶结构域dh的活性抑制过程包括以下步骤：

15、s1.蛋白纯化，对脂肪酸合成酶fas-i中脱水酶结构域dh的蛋白进行纯化；

16、s2.酶活体系建立，建立脱水酶结构域dh的可逆脱水-水合反应体系；

17、s3.药物应用，将溴苯甲酰胺化合物加入到酶活体系中，抑制靶向脂肪酸合成酶fas-i中脱水酶结构域dh的活性。

18、在一种实施方式中，所述s1中通过柱亲、层析对脂肪酸合成酶fas-i中脱水酶结构域dh的蛋白进行纯化。

19、在一种实施方式中，s1中蛋白纯化的过程包括通过ni柱亲和层析、q柱离子交换层析对脱水酶结构域dh的蛋白进行纯化。

20、在一种实施方式中，所述s1中蛋白纯化的过程还包括分子排阻色谱对脱水酶结构域dh的蛋白进行纯化。

21、在一种实施方式中，所述s1中蛋白纯化过程包括通过ni柱亲和层析、q柱离子交换层析及分子排阻色谱对脱水酶结构域dh的蛋白进行纯化。

22、在一种实施方式中，所述s3中将溴苯甲酰胺化合物配置成的物质的量浓度为1-150μm的测试液加入到酶活体系中。

23、在一种实施方式中，所述测试液中溴苯甲酰胺化合物的物质的量浓度为3-100μm。

24、发明人在实验过程中发现，提供一种溴苯甲酰胺化合物作用于抑制脂肪酸合成酶fas-i中脱水酶结构域dh的活性，通过对脱水酶结构域dh进行蛋白纯化、酶活体系建立及将溴苯甲酰胺化合物加入到酶活体系中，能抑制靶向脂肪酸合成酶fas-i中脱水酶结构域dh的活性和热稳定性。

25、有益效果

26、1.本技术提供的蛋白纯化过程，可以更好的纯化脱水酶结构域dh的蛋白，为验证抑制剂对脱水酶结构域dh的抑制效果提供了纯化条件。

27、2.本技术提供的溴苯甲酰胺化合物可用于抑制脂肪酸合成酶fas-i中脱水酶结构域dh的活性。

28、3.本技术通过对脱水酶结构域dh进行蛋白纯化、酶活体系建立及将溴苯甲酰胺化合物加入到酶活体系中，能抑制靶向脂肪酸合成酶fas-i中脱水酶结构域dh的活性和热稳定性。

29、4.本技术中通过验证对靶向脂肪酸合成酶fas-i中脱水酶结构域dh的抑制性，可使溴苯甲酰胺化合物在抗肿瘤药物领域中进行应用，并对脱水酶结构域dh具有良好的抑制效果。

30、5.本技术提供的溴苯甲酰胺化合物能在制备抑制脂肪酸合成酶fas-i活性的药物中进行应用，降低对于乳腺癌、前列腺癌等肿瘤疾病治疗难度和复杂性。