细胞凋亡是一种细胞自主控制的程序性死亡过程,细胞凋亡过程失调将会导致细胞恶性增殖从而发生癌变。细胞凋亡内在途经中最重要的调控因子是Bcl-2蛋白家族,其中髓GSK126供应商细胞白血病-1蛋白(Mcl-1)是Bcl-2抗凋亡蛋白家族中最为重要的一员。Mcl-1在人体正常组织上皮细胞、心肌细胞以及淋巴细胞中具有广泛表达,但其表达异常会导致多种恶性肿瘤的发生。急性白血病、淋巴瘤以及部分非小细胞肺癌和乳腺癌细胞均具有Mcl-1依赖性,抑制Mcl-1蛋白可对相关癌细胞产生有效杀伤。Mcl-1除了与癌症的发展相关,还与癌症治疗后期化疗药物的耐药性产生有关,癌细胞将会通过过表达Mcl-1抗凋亡蛋白实现逃逸,使癌细胞具有耐药性。Mcl-1是一个十分具有研究价值的抗癌治疗相关靶点。Mcl-1抑制剂的研究近年来具有很大进展,除了一些在研药物之外进入临床试验阶段的药物共有6种,但在临床试验中都表现出一定的心脏毒性。就目前而言并未出现成功上市,可广泛应用于临床治疗的Mcl-1选择性抑制剂。因此,研究并发现新型的Mcl-1小分子抑制剂先导化合物对癌症治疗以及部分药物的耐药问题解决具有重要意义。论文第一章分为五部分。前四部分围绕Mcl-1介绍了其结构以及作用机制、Mcl-1依赖性癌症、进入临床试验阶段的小分子抑制剂的发展以及Mcl-1小分子抑制剂研究面临的挑战。最后部分对计算机辅助药物设计进行了简单介绍并对本论文中用到的分子对接和虚拟筛选方法进行了进一步的阐述。论文第二章主要介绍了利用计算机辅助药物设计方法对Mcl-1蛋白靶点进行配体小分子筛选并得到候选化合物的具体工作。通过Lib Dock快速对接对Inter Bio SAdezmapimod半抑制浓度creen化合物库进行筛选得到初筛化合物。随后对初筛结果进行Glide对接筛选并进行层析聚类后初步得到候选化合物。论文第三章对候选化合物进行了生物活性验证。首先对验证用细胞模型进行了筛选,发现MV4-11细胞具有更高的Mcl-1蛋白表达量。随后对该细胞的生长活力进行了测定,并以此为基础开展接下来的活性验证工作。通过MTT实验我们发现小分子STOCK2S-00581具有高于阳性药物A1210477的细胞抑制率,因此进一步进行了Mcl-1、Bcl-2、Caspase 3蛋白表达水平的验证,发现其可以选择性地增加Mcl-1蛋白水平,具有较好的细胞活性。论文第四章对虚拟筛选结果进行了与靶点蛋白的相互作用分析,分别从氢键、π-π相互作用以及疏水相互作用方面进行了分析。随后通过分子动力学模拟对小分子STOCK2S-00581Medicopsis romeroi以及阳性药物进行了体系稳定性和结合自由能分析,从分子角度解释了药物与蛋白的相互作用。本论文以Mcl-1为靶点对IBS小分子数据库进行分子对接、类药性筛选,通过聚类分析得到11个具有潜在Mcl-1结合能力且分子骨架不同的化合物。通过对这些小分子进行细胞活力检测、关键蛋白表达水平变化检测等实验验证,发现了新型Mcl-1抑制剂先导化合物STOCK2S-00581,为发现潜在高水平的Mcl-1抑制剂提供理论和物质基础。