一、课题研究的目的和意义
Bromodomains(BRDs)是一类能够特异性识别乙酰化赖氨酸并形成驱动活性转录的蛋白质复合物的保守蛋白结构域，通过与乙酰化赖氨酸结合促使染色质重塑因子和转录因子等相关蛋白富集于特定的基因转录位点，改变RNA聚合酶Ⅱ的活性，调节基因的转录表达。BRD 存在于多种表观遗传调控蛋白中，包括转录激活因子、组蛋白乙酰化转移酶（HAT）以及染色质等。BRD蛋白不仅单独存在，而且常与其他组蛋白密码解读蛋白结构域相连，例如 PHD，这些结构域通过协同方式调节基因转录、细胞周期以及细胞凋亡。
BRD小分子抑制剂能够和乙酰化赖氨酸竞争性地与BRDs的疏水口袋结合，在表观遗传调控中发挥重要作用，在治疗肿瘤、炎症、自身免疫疾病和心血管疾病等方面也显示出巨大的研究潜力。
二、课题研究主要内容
人体内发现的61种BRD结构域存在于42种蛋白中，根据其母蛋白功能的不同，划分为8大家族，BET蛋白家族是BRD蛋白家族的第2类，包括BRD2、BRD3、BRD4和BRDT。他们都有两个N端溴域和一个额外的C端区域的高度保守区域。Bet家族一般定位于核酸中，吸引转录调控复合物到乙酰化的蛋白中，因此被应用在以DNA为中心的过程中包括基因表达过程。不像其他BCPs只是代替有丝分裂时固缩染色体，BET蛋白能结合有丝分裂时固缩染色体。其中的BRD4可以结合P-TEFb这个在RNA聚合酶II的翻译中起重要作用。正常情况下BRD2/3/4在翻译过程起到调控作用,他们的功能障碍在一些人类疾病中起重要作用。其中BRD4应用于许多疾病治疗如癌症、炎症、中枢神经紊乱、HIV、心血管疾病等。
BRD4在正常哺乳动物细胞的细胞周期控制中起着重要作用，影响细胞增殖、凋亡和转录等细胞过程，将BRD4特异性抗体微注射到Hela细胞核中可导致细胞周期停滞，这表明BRD4是G2-M相转变所必需的。此外，BRD4对aurora B激酶的表达至关重要，这表明BRD4是G2-M相转变所必需的。此外，BRD4对aurora B激酶的表达至关重要，后者在有丝分裂过程中负责染色体分离和细胞分裂。BRD4通过各种蛋白质-蛋白质相互作用（如乙酰化组蛋白、转录调节复合物）将转录调节复合物招募到染色质中。受其溴域以及ET和CTD域介导的转录因子、介质、p-tefb）。BET的抑制在许多不同的病理中表现出有效的治疗作用，特别是在癌症和炎症模型中。同时，药理性的BET抑制也影响其他器官系统，如心血管和中枢神经系统。
BRD4有三个不同长度的独立结构一个长结构（1362个残基）2个短结构（分别为722和796个残基），BRD4包含2个高度保守的N端溴域BRD1、BRD2一个ET区域一个C端区域。BRD4 BD1和BRD4 BD2通过乙酰化染色质以及调节转录的非组蛋白相互作用来调节DNA复制、翻译细胞周期和其他细胞活动。尽管它们的序列相似，但由于它们与不同的赖氨酸乙酰化组蛋白（如H3和H4）或与转录蛋白的相互作用，BD1和BD2似乎具有不同的功能。BRD4 BD1与二乙酰化H4K5AcK8Ac标记结合，将其相关蛋白锚定到染色质中的靶基因启动子和增强子位点。BRD4 BD2不与单乙酰化H3K4ac相互作用，但与双乙酰化H3K4AcK9Ac有很强的相互作用。此外，BRD4 BD2与非组蛋白的募集有关。每一个BRD4 的BD都是由四个螺旋（alpha;z、alpha;a、alpha;b和alpha;c）组成的左手束，通过螺旋间Za环和BC环连接，构成活性乙酰赖氨酸结合口袋。每个BD环内的特异性残基（例如，BD1的Gln85与BD2的Lys383，以及BD1的Asp144与BD2的His442）有助于确定乙酰赖氨酸结合的特异性。BRD4-BD1共晶结构的研究BRD4 BD1与组蛋白H4K8Ac12Ac共晶结构表明，乙酰赖氨酸由中心疏水腔识别，并与天冬酰胺残基140（Asn140）氢键固定。大多数BRD4抑制剂通过模拟乙酰赖氨酸并与之竞争结合BRD4来阻断BRD4与乙酰赖氨酸之间的相互作用。它们都有一个独特的头部部分，可以与Asn140和Tyr97形成临界氢键，就像乙酰基的O原子一样。另外一个小的疏水基团通常附着在能模仿乙酰基的甲基基团的部分上，以占据囊袋的底部。同时，它们与“WPF 层”（W81、P82、F83）的相互作用，BC环的疏水区，包括存在于所有BET族溴域中的保守的Trp/Pro/Phe基序，对BRD4结合亲和力也很重要。
我们由此在现有工作的基础上完成BRD抑制剂关键中间体的大量合成，随后通过衍生化构建化合物库，并对合成的化合物的构效关系进行研究，为进一步的结构优化奠定基础。
三、研究方法
BRD中间体的合成路线
