端粒DNA和端粒酶与寿命和疾病如癌症等密切相关,已成为癌症治疗的特殊靶标。针对国际上报道的G-四链DNA结合体对人类端粒DNA选择性差,亟待发现以端粒酶为靶点的高选择性抗癌试剂。结合四链DNA的构象、沟区大小及G-平面构型,该研究团队设计、合成系列金属超分子化合物。幸运地发现第一个可选择性识别人类端粒G-quadruplex DNA并有效抑制端粒酶活性的抑制剂,这个金属超分子手性化合物的P对应体对DNA具有手性识别能力,其选择性优于欧美临床同类使用药物BRACO-19 (Nucleic Acids Res., 2008, 36, 5695-5703),目前已申请ZL。

  进一步研究表明,人类端粒DNA Loop结构与序列调控金属超分子化合物对G-quadruplex DNA的手性选择性,改变DNA Loop长度及序列可消除金属超分子配合物的手性选择性及构型转化。设计合成的金属超分子化合物可抑制端粒酶活性,使端粒长度缩短、细胞衰老,上调细胞周期依赖激酶抑制蛋白P16及P21的表达并表现出手性选择性,进而解释其在癌细胞中的作用机制 (J. Medicinal Chem., 2010,53, 492-498; Chem. Eur. J., 2011, DOI:10.1002/chem.201100272),为发展以端粒酶为靶点的高选择性抗癌药物奠定基础。他们利用四链DNA构型转化,设计开展新型可控四链DNA药物释放体系,可在多种可控条件下,实现在细胞中药物的有效释放和利用 (Angew. Chem. Intl. Ed., 2011, 50, 882-886; Nucleic Acids Research, 2011, 39, 1638-1644)。