一类靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体及其应用

本发明属于生物医药。更具体地，涉及一类靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体及其应用。

背景技术：

1、bet蛋白是一类含溴结构域(bromodomain,brd)蛋白，包含两个n端溴结构域(bromodomain,bd)bd1和bd2、一段额外的末端基团(extra terminal domain,et)和几组保守的区域(a,b,seed区域)。每个brd4含有4个反向平行的α螺旋(αa、αb、αc和αz)，它们被2个不同长度的回路环(za环和bc环)互相连接，形成一个疏水的空腔，可容纳电中性的乙酰化赖氨酸，这使得bet可通过其n端溴结构域与组蛋白尾部的乙酰化赖氨酸残基结合，改变染色质结构，从而影响细胞的多种生物学过程。近年研究发现，brd4可影响细胞周期、增殖和凋亡等生理学过程，在肿瘤细胞的浸润、转移以及肿瘤的恶性发展中具有重要作用。急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,aml)、多发性骨髓瘤(multiple myeloma,mm)等血液系统恶性肿瘤，以及乳腺癌(breast cancer,bca)、胶质母细胞瘤(glioblastoma,gbm)、肾细胞癌(renal cell carcinoma,rcc)等实体肿瘤均与brd4功能紊乱有关。

2、蛋白水解靶向嵌合体(proteolysis targeting chimera，protac)是一种双功能小分子化合物，结构中含有两种不同配体，一种是泛素连接酶e3配体，另一种是与细胞中目标靶蛋白结合的配体，两个配体之间通过linker相连，从而形成靶蛋白配体-linker-e3化合物。protac分子在进入细胞后，其结构中的目标蛋白(protein of interest,poi)配体可特异性地与相应的靶蛋白结合，而另一端可以募集e3连接酶从而形成poi-linker-e3ligase三元复合物，其中e3连接酶可介导泛素结合酶e2对poi泛素化，被泛素标记的poi被蛋白酶体识别并降解，而且protac在细胞内还可多次循环利用。如中国专利申请cn114573570a公开了一类溴结构域蛋白4靶向化合物，该类化合物同时包含α突触核蛋白配体、连接子和e3连接酶配体结构片段，能够招募细胞内的e3连接酶对α突触核蛋白进行泛素化修饰，进而借助ups实现α突触核蛋白的化学诱导降解，可以达到显著降低胞内α突触核蛋白聚集体水平、提高细胞活力的效果。但是目前此类化合物还在研究开发中，可临床研究、应用的种类仍然较为匮乏，因此，迫切需要提供更多的靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体以供选择。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体种类匮乏的缺陷和不足，提供一种靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体。

2、本发明的目的是提供所述靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体在制备治疗溴结构域蛋白4相关疾病药物中的应用。

3、本发明的另一目的是提供一种治疗溴结构域蛋白4相关疾病的药物。

4、本发明上述目的通过以下技术方案实现：

5、一类靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体，具有式(i)结构：

6、

7、其中，x为-co-(ch2)a-或-co-(ch2-ch2-o)b-ch2-ch2-，a为9～13的整数，b为1～5的整数；

8、r选自以下任一结构：

9、

10、优选地，所述x为-co-(ch2)a-或-co-(ch2-ch2-o)b-ch2-ch2-，a为9～13的整数，b为1～3的整数。

11、更优选地，所述x为-co-(ch2)a-或-co-(ch2-ch2-o)b-ch2-ch2-，a为9或13，b为2或3。

12、具体的，所述靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体具有以下任一结构：

13、

14、进一步地，所述靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体还包括其药学上可接受的盐、溶剂化物或异构体。

15、本发明所提供的靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体同时具有溴结构域蛋白4配体、连接子和e3连接酶配体的结构片段，可以在细胞中招募e3连接酶对溴结构域蛋白4进行泛素化修饰，然后通过ups诱导降解溴结构域蛋白4。并且通过实验研究证明，所述蛋白水解嵌合体在较低浓度条件下可以靶向溴结构域蛋白4，诱导其泛素化并显著降低细胞内溴结构域蛋白4聚集水平，提高细胞活力，降低相关细胞毒性，非常适合用于治疗溴结构域蛋白4相关疾病中。

16、因此，本发明还要求保护所述靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体在制备治疗溴结构域蛋白4相关疾病药物中的应用。

17、优选地，所述溴结构域蛋白4相关疾病包括急性髓系白血病、多发性骨髓瘤、乳腺癌、胶质母细胞瘤、肾细胞癌等实体肿瘤。

18、另外，本发明还提供了一种治疗溴结构域蛋白4相关疾病的药物，包括所述靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体。

19、进一步地，所述药物还包括药学上可接受的辅料，所述药学上可接受的辅料选自稀释剂、润滑剂、粘合剂、崩解剂、表面活性剂、成膜材料、包衣材料、胶囊材料中的一种或多种。

20、进一步地，所述药物的剂型为注射制剂、口服制剂、雾化吸入制剂或透皮制剂。

21、本发明具有以下有益效果：

22、本发明靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体同时具有溴结构域蛋白4配体、连接子和e3连接酶配体的结构片段，可以在细胞中招募e3连接酶对溴结构域蛋白4进行泛素化修饰，然后通过ups诱导降解溴结构域蛋白4。通过实验研究证明，所述蛋白水解嵌合体在较低浓度条件下可以靶向溴结构域蛋白4，诱导其泛素化并显著降低细胞内溴结构域蛋白4聚集水平，提高细胞活力，降低相关细胞毒性，非常适合用于治疗溴结构域蛋白4相关疾病中。

技术特征：

1.一类靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体，其特征在于，所述靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体具有式(i)结构：

2.根据权利要求1所述靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体，其特征在于，所述x为-co-(ch2)a-或-co-(ch2-ch2-o)b-ch2-ch2-，a为9～13的整数，b为1～3的整数。

3.根据权利要求2所述靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体，其特征在于，所述x为-co-(ch2)a-或-co-(ch2-ch2-o)b-ch2-ch2-，a为9或13，b为2或3。

4.根据权利要求3所述靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体，其特征在于，所述靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体具有以下任一结构：

5.根据权利要求1～4任一所述靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体，其特征在于，还包括其药学上可接受的盐、溶剂化物或异构体。

6.权利要求1～5任一所述靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体在制备治疗溴结构域蛋白4相关疾病药物中的应用。

7.根据权利要求6所述应用，其特征在于，所述溴结构域蛋白4相关疾病包括急性髓系白血病、多发性骨髓瘤、乳腺癌、胶质母细胞瘤或肾细胞癌。

8.一种治疗溴结构域蛋白4相关疾病的药物，其特征在于，所述包括权利要求1～5任一所述靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体。

9.根据权利要求8所述药物，其特征在于，所述药物还包括药学上可接受的辅料，所述药学上可接受的辅料选自稀释剂、润滑剂、粘合剂、崩解剂、表面活性剂、成膜材料、包衣材料、胶囊材料中的一种或多种。

10.根据权利要求8所述药物，其特征在于，所述药物的剂型为注射制剂、口服制剂、雾化吸入制剂或透皮制剂。

技术总结
本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一类靶向溴结构域蛋白4的蛋白水解嵌合体及其应用。该蛋白水解嵌合体同时具有溴结构域蛋白4配体、连接子和E3连接酶配体的结构片段，可以在细胞中招募E3连接酶对溴结构域蛋白4进行泛素化修饰，然后通过UPS诱导降解溴结构域蛋白4。通过实验研究证明，所述蛋白水解嵌合体在较低浓度条件下可以靶向溴结构域蛋白4，诱导其泛素化并显著降低细胞内溴结构域蛋白4聚集水平，提高细胞活力，降低相关细胞毒性，非常适合用于治疗溴结构域蛋白4相关疾病中。

技术研发人员：庞冀燕,M·泽列,张雯倩,朱文韬
受保护的技术使用者：中山大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24