BỘ Y TẾ
I HC HÀ NI
  THANH TÂM

TNG HP MT S ACID
NG C CH
HISTONDEACETYLASE

KHÓA LUN TT NGHI HÀ NỘI - 2013
BỘ Y TẾ
I HC HÀ NI


Li c
c khi bu vit nhng phn chính trong khóa lun này tôi xin
c gi nhng li cn nhi trong sut gn
m  bên c tôi hoàn thành mt cách tt nht
khóa lun tt nghip.
c hc gi s chân thành ci thy và
ng b i hc
Hà Ni PGS.TS. Nguyn Hi Nam và. Thy, cô
 to nhu kin tt nht giúp tôi hoàn thành khóa lun mà
   ng dn chính xác và kp thi nhng lúc tôi gp khó
 ng viên tôi, cho tôi ning lc tinh thn, nim tin ln.
c gi li cn các thy cô giáo, các anh ch k
thut viên ca b i hc Hà Ni trong sut thi
u ki tôi thc hin khóa lun ti b c gi
li cn nhng cô chú anh ch cán b  tôi trong quá trình kim
c các loi ph ti vin Hóa Hc Vit Nam, vin Hóa Hc các hp
cht t nhiên và b môn Hóa vt lii hc Khoa hc t nhiên.

2.1. Nguyên liu 21 2.1.1. Hóa cht chính. 21
2.1.1. Dung môi và hóa cht khác. 21
2.2. Thit b, dng c 21
2.3. Ni dung nghiên cu. 22
u. 22
2.4.1. Tng hp hóa hc và ki tinh khit. 22
2.4.2. nh cu trúc 23
2.4.3. Th tác dng sinh hc 23
2.4.4. Nghiên cu docking 25
2.4.5. Giá tr LogP  ging thuc ca các cht tng hc 25
C NGHIM, KT QU VÀ BÀN LUN. 26
3.1. Tng hp hóa hc. 26
3.1.1. Tng h 
1
-hydroxy-N
8
-(5-phenyl-1,3,4-thiadiazol-2-
5a6
3.1.2. Tng hp 
1
-hydroxy-N
8
-(5--trimethoxyphenyl)-1,3,4-
thiadiazol-2-5b). 30
3.1.3. Tng h 
1
-hydroxy-N
DANH MC CÁC KÝ HIU, CÁC CH VIT TT
ALL
:
Blympho cp tính
AML
:
Bch cu dng ty cp tính
APL
:
Bch cu ty bào cp tính
CD
:
Receptor gây cht ni ti
CDM
:
Dicloromethan
DMF
:
Dimethylformamid
DMSO
:
Dimethylsulfoxid
EtOH
:
Ethanol
HAT
:
Histon acetyltranferase

Acid suberoylanilid hydroxamic
SW620
:
T t kt
TLC
:
c ký lp mng
TSA
:
Trichostatin A

DANH MC CÁC BNG
Stt
Tên bng
Trang
Bng 1
Phân loi các cht c ch HDAC
13
Bng 2
Tác dng c ch chn lc ca các cht HDACi
17
Bng 3
Giá tr R
f
và T
0
nc

Giá tr logP các cht tng hc
51
Bng 12
B ging thuc ca các cht tng
hc
52

DANH MC CÁC HÌNH V
Stt
Tên hình
Trang
Hình 1
Cu trúc nucleosom
3
Hình 2
HDAC và HAT
4
Hình 3
Bng phân loi HDAC
6
Hình 4
Cu trúc trung tâm hong ca HDAC
7 Hình 5
ng ca HDAC lên t 

S phát trin ca nt nhiu cht
ng cuc sng cu mt tiêu cc. S
ô nhing , hóa chc hi làm xut hin nhiu bnh tt. 
là mt trong s nhnh nguy him hin nay. Theo bn tin v 
ca T chc Y t Th gii (WHO) s 
nguyên nhân gây t u trên toàn th gii.T l t 
m 13% trong s 57 triu ca t vong do bnh tt toàn cu vi s
ng lên ti 7,6 trii. Nâng cao chng cuc si sng
sót cho bc ln cho ngành khoa h
sc khe.
Y hc th gii nhng thp niên gp trung nhic
u tr c hu công trình nghiên cu
tìm ra các loi thuc m
là mt ví d n hình. Vi là Vorinostat (Zolinza
®
) loi thuc
c Cc quc phm và thc phm Hoa K (FDA) cp phép
u tr u lympho t t trong s các thuc
nghiên cu vi nhóm chc acid hydroxamic trong phân t.
S i cc s m ra mng nghiên cu mi,
nghiên cu các cht c ch HDAC mang nhóm ch u
tr 
Nhóm nghiên cu ti b i hc Hà Ni
 n hành tng hp và kho sát hot tính sinh hc ca các hp cht
hydroxamic vi s  i v nhóm nhn din b mt và cu ni
[2,3,4,6,7,9]. Tip tng này trong khóa lu 
tin hành: ng hp N
1
-hydroxy-N
8

nucleosom.

Hình 1: Cu to nucleosome
Mi nucleosom bao gm 146 cp base ca ADN qun quanh lõi histon
 u amin ca histon mang nhi      
mnh v    n âm ca ADN to nên cu trúc ca
nucleosom và cu trúc bc cao cnh quá trình biu hin gen. Khi
u amin cnh, NST
n càng cht c ch c li thì quá trình phiên
mã dic biu hin. M a histon ph
thuc vào quá trình acetyl hóa  u amin ca histon. S acetyl hóa làm trung
hòa b u amin ca histon. Trong t 
vai trò chính trong quá trình acetyl hóa là HDAC và HAT. Hai enzyme này có
c nhau. S cân bng trong hong cm bo mc
 tháo xon ca nhim sc th ding.
4

1.1.1. 
Histon deacetylase (HDAC) là mt nhóm các enzym xúc tác quá trình
loi b nhóm acetyl t -N acetyl lysine amino acid ca histon. Nó có tác
di lp vi histon acetyltransferase (HAT) [40].

Histons
ngưng tụ các nhiễm sắc thể
ngăn cản phiên mã

Acetyl-histons
kéo giãn các nhiễm sắc thể
kích thích phiên mã
Hình 2:

Thut ng  t c ch  c s dng cho nhng hp
cht nhm mc tiêu vào nh c nhóm I, II và IV và
nhng hp cht này hia trên các th nghim
lâm sàng.

Hình 3: Bng phân loi HDAC
1.1.3. Cu trúc ca HDAC
Vùng xúc tác
Vùng nhận diện
nhân tế bào
6

Bt tinh và chc
cu trúc 3D ca hu ht các HDAC và trung tâm hong ca chúng. V 
bn trung tâm hong ca các HDAC có c nhau. Gm các
phn chính:
 Ion Zn
2+
là coenzym nm  trung tâm hon tham gia liên
kt mnh nht vu amin ca histon thông qua liên kt phi trí.
 t và tham gia liên kt Valderwalls vi
t. Kênh này có cu trúc dng túi,  HDAC8 có chiu dài khong 1,2
mmc cu to bi các acid amin thân dc bit là các acid amin
có chng
nên có th  phù hp vc ct tham
gia phn  i vi hp cht hydroxamic chiu dài t
ca kênh này vào khong 5-6 liên kt carbon.

Hình 4: Cu trúc trung tâm hong ca HDAC


có d liu kt lun chung ca s i các HDAC biu hin trong các loi
 i. Gmt s nghiên cu v s i ca mt s loi
HDAC trong các mô hình khc công b. Ví d, có mt s 
ca HDAC1 biu hin trong bd dày [12]tuyn tin lit
[19], ung tvú [42] hay . Mt ví d khác,
s c ca HDAC2 c tìm thc t cung [21]
và d dày [33]. Mt s nghiên cu  s gia
8

m soát ca HDAC3 và HDAC6 trong các mu xét nghim 
i tràng và  [38,43].
Các nghiên c ra rng các HDAC liên quan
n nhin ca quá trình sinh hc trong t bào ung
t t bào, s bit hóa t bào,s cht t 
trình, s xâm ln to mch và s di chuyn. Vai trò cha HDAC
trong quá trình sinh hc ca t c tóm t

Hình 5 ng ca các HDAC vi t 

1.2. Cht c ch HDAC u tr 
1.2.1  tác dng ca các cht c ch HDAC
Kh     a các cht c ch HDAC (HDACi) bt
ngun t kh ng lên nhin chu trình t  bii
 các t u hng hp, s hot hóa các 
trình bit hóa, c ch chu trình t y s cht t 
trình là chìa khóa cho tác dng ch
hot hóa ca chui phn ng min dch và s c ch to m
trò quan trng trong tác dng c ch khi u in vivo ca HDACi.
ng ti t  ch yu:
9

Streptomyces. c s dng làm cht chng n
n ra kh c ch mnh s  bào ung
a nó. TSA có tác dng in vitro ngay  mc n nanomol. Do vic
sn xut TSA rt tn kém và hiu sut thp (20 gian, vi hiu sut ch là
2%) nên vic tìm kim mt HDACi thay th c tin hành và rt
quan trc dùng ch yu làm chi chiu trong vic
tìm kim các các HDACi mi. Rt nhiu hp ch TSA thuc nhóm
hydroxamat  có oxamflatin là có tác dng
11

in vitro  TSA [29]. Acid suberoylanilid hydroxamic (SAHA) có cu
 TSA và là cht c ch HDAC nhóm I và II  n nanomol.
C u không c ch HDAC nhóm III. M-carboxycinnamic
acid bishydroxamid (CBHA) là mt cht c ch HDAC m
s cu trúc ca nhiu dn cht khác bao gm LAQ824 và 1 dn cht
sulfonamid PXD-101, c hai chu c ch HDAC nhóm I và II  nng
 nanomol. Các HDACi có cha    c xác nhn là
i v trí xúc tác c
cht tip xúc vi ion Zn
2+
ti v trí ca nó. m ca các hydroxamat là
b chuyn hóa nhanh, c ch không chn lc trên các HDAC [36].
b) Các acid béo mch ngn
Nhóm các acid béo mch ngn cht và
acid valproic có tác dng c ch i yu, có tác dng  khong
n micromol và n s biu hin ca nhiu gen vi các chc
 bào khác nhau. Nh
   bán hy ngn trong huy   n phi có n
i cao (c milimol) cho các hong ca chúng. Gt hp
cht có cu trúc ghép gic ghi nhn

nhóm cht vi k
c tng hp và là nhng cht c ch HDAC mnh [14].
d) Các benzamid
Nhóm HDACi th m tp hp các tác nhân trong cu trúc có
cha nhóm chc benzamid. Nhóm này c ch các HDAC bng cách xâm
nhp vào v trí xúc tác và liên kt vi ion km ho ng. Các cht thuc
nhóm này gm: MS-275 (có kh  c ch HDAC  mc n 
micromol) và CI-994 (N-acetyldinalin) có tác dng c ch HDAC 
nh.
13

Mc phát hin có hot tính c ch HDAC 
mc micromol thp. Mt ch- hydroxy ho c ch ra là cn
thit cho hot tính ca chúng và giá tr IC
50
ca nhng cht này là t n 10
µM. Hp ch-amino MS-c gi là MS-27-275 trong nhng
u tiên) là tác nhân c ch c chng minh có hot
tính ch ming trong các long vi ta
n thy tác dng bt li nào ca cht này [26].
1.2.3 Tác dng chn lc ca các cht c ch HDAC
ng chng rng mt cht c ch HDAC nht
nh có th có tác dng c ch chn lc trên các HDAC khác nhau. Mt s ví
d, TSA là tác nhân c ch m-275 c
ch chn li IC50 là 0,3 µM so vi HDAC3 là 8 µM và
không có tác dng c ch vi HDAC8. Hai hp cht mc tng h
nh là HDACi là: SK 7041 và SK 7046 có tác dng chn l
trên HDAC1 và 2 [39].
Nghiên cu v tính chn lc ca các cht c ch enzym histon
i vi tng loc rt quan trng giúp la

10
11
14

Vorinostat (SAHA)
(hydroxamat)




×


×
× [28]
Trichostatin A (TSA)
(hydroxamat)






 

Mocetinostat (MGCD003)
(benzamide)





 


[16]
Butyrate
(acid béo)






×


×

[18,37]
Entinostat (MS-275)
(benzamide)


 ×
×
× [23]
Dacinostat (LAQ824)
(hydroxamat)











[14]
Givinostat (ITF2357)
(hydroxamat)





enzym HDAC (zinc-binding group-ZBG): acid hydroxamic, các thiol,
benzamid, mercaptoceton.
- Cầu nối (hydrophobic linker): ng là các hydrocarbon thân du,
nm trong lòng mch enzym.
- Nhóm khóa hoạt động (capping group): c
ng nm trên b mt enzym.
15

Da vào vic phân tích cu trúc bng tia X ca mt ch
HDAC  vi khun có protein ging histon deacetylase (HDLP) liên kt vi
SAHA hoc TSA và HDAC8  nh rng ZBG liên kt vi
Zn
2+
ti v trí hong có cu trúc dng kênh. Cu ni k i
v trí hong b
hong  phía bên kia ca cu ni liên kt vi phm 
b c
Cu trúc ph bin ca ZBG ca các cht c ch HDAC là na
hydroxamat. S bii cu trúc cc mt s
thành công, to ra mt s ch ng v   -ketoester,
electrophilic keton, mercaptoamid và phosphonat.
Trong mt cht c ch HDAC nguyên mu, nhóm khóa hong có
th liên kt vi cu ni thông qua hoc là các nhóm cho hoc là các nhóm
nhn liên k thiu ht nhóm cho hoc nhn liên
kt hydro trong na liên kt ti liên kt cht ch i các nhóm
khác d tng hp và th ng hn
hóa vic thit k cu trúc và tng hp các cht c ch HDAC mi.
Trong khi c TSA và SAHA có cu ni ch
ng vi keto và amid), các nghiên cy các cht c ch HDAC
ti  cu ni là sulfoxid hon là mt nhóm