开题报告（pdf格式见附件）
一、课题研究背景及目的
Hsp90在很多细胞生理过程中发挥重要的作用，包括细胞周期调控、细胞存活、激素和其他信号通路等，在过去十年中Hsp90已成为了主要的肿瘤治疗靶点[1]。Hsp90分子伴侣是通过复杂调控循环发挥作用的，现在被广泛接受的分子伴侣调控循环是：ATP与Hsp90结合后使Hsp90转化为关闭构象，使得客户蛋白能与之稳定结合[2,3]，然后ATP水解，其释放的能量用于协助客户蛋白的折叠。由于ATP水解在Hsp90依赖的蛋白质的折叠中起到重要作用，研究者试图找到能够与Hsp90的ATP结合口袋相互作用的分子来调控该分子伴侣的功能。在这一系列的研究中，大部分的注意力都放在了Hsp90的N端抑制剂上[4]。首先发现的Hsp90抑制剂是一种从吸水链霉素发酵液中分离得到的天然产物格尔德霉素[5]，但是由于较低的药理活性和较高的肝脏毒性使得其临床使用价值有限[6]；为了克服这些限制，研究者又陆续找到了许多化合物，主要包括：格尔德霉素类似物、间苯二酚衍生物、嘌呤类似物和其他和合成的化合物，但是这些发现的化合物或多或少都有一定的局限性。总之，基于此靶点的Hsp90抑制剂已有很多化合物，但无一个通过临床试验。而且除副作用因素外，ATP竞争性抑制剂将不可避免地导致热休克反应，特征地表现为一系列压力诱导性热休克蛋白如Hsp70的表达下调，使得肿瘤细胞对这类抑制剂的敏感性降低[7]。ATP水解是Hsp90分子伴侣循环的最后一步，抑制此过程将不可避免的损害一系列客户蛋白，其中包括酪氨酸蛋白激酶、信号转导蛋白、细胞周期调控蛋白、抗凋亡蛋白、端粒酶等，过度抑制这些多蛋白毫无疑问将会使得化合物选择性降低、毒性升高、热休克反应丧失。因此，寻找更好的靶点蛋白来特异性的抑制Hsp90依赖的客户蛋白的功能具有广阔前景。
在Hsp90所有的客户蛋白中，蛋白激酶与肿瘤的发生发展关系十分密切，其中大部分蛋白激酶都需要通过Cdc37介导的Hsp90分子伴侣循环过程才能最终成熟，其中，这些蛋白激酶的生物功能的实现主要依赖于Hsp90-Cdc37 的蛋白与蛋白质的相互作用(PPI)，如BRAF等[8]。因此，干扰Hsp90-Cdc37 PPI，将会选择性的作用于某些特定的蛋白而不是像抑制ATP酶活性一样影响Hsp90所有的客户蛋白。相比于传统达到ATP竞争性抑制剂，靶向Hsp90- Cdc37 PPI将影响特定的蛋白激酶，而不是Hsp90的所有下游客户蛋白，这无疑将提高化合物的选择性，减低潜在的毒性和副作用。因此，靶向Hsp90-Cdc37 PPI的策略将有望突破经典的ATP竞争性抑制剂在临床试验中的毒副作用瓶颈，成为一个成药的潜在可能性靶点。
Hsp90-Cdc37 PPI是通过大量疏水和亲水极性相互作用区段构成，其中包括关键氨基酸有Hsp90上的Glu47，Ser113，Ala121, Gln133，Phe134和Cdc37上的Met164, Arg167, Leu205，Gln208,靶向这些关键位点尤其是由166位精氨酸和167位精氨酸组成极性区段，可以实现对Hsp90-Cdc37 PPI的抑制作用。由Cdc37上167位的精氨酸和Hsp90上Glu47形成的氢键被认为是Hsp90-Cdc37 PPI中关键的极性相互作用位点，抑制这一关键位点将会在抑制Hsp90-Cdc37 PPI中起到决定性作用。
本课题主要以蛋白-蛋白相互作用为基础，在Hsp90的共伴侣中选择Cdc37作为研究对象，原因在于Cdc37对客户蛋白具有选择性，Hsp90与Cdc37相互作用参与和癌症相关的激酶成熟，从而避免了正常客户蛋白的功能受到影响而产生毒性。目前，具有干扰Hsp90-Cdc37相互作用的天然产物主要有celastrol、 Withaferin A，FW-04-804 和 Sulforaphane，而小分子抑制剂还未见报道。因此本课题拟探索开发干扰Hsp90-Cdc37相互作用的小分子抑制剂，并对其进行结构修饰和生物活性评价。
二、课题研究内容及研究方法
1、计算机虚拟筛选
在Accelrys Discovery Studio (DS) 3.0中，先通过Hsp90-Cdc37的晶体结构(PDB: 1US7)获得初步的药效模型，在利用来源于Cdc37的肽对接模型优化得出最终的药效模型。在化合物库(Specs and NCI database)中利用已建立的药效模型和分子对接模型筛选库中五十万个化合物，缩小化合物范围，得到候选化合物。
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