Caspases是细胞内一类家族同源性较高的半胱氨酸蛋白酶，对底物有较为严格的特异性，并且这些半胱氨酸蛋白酶在调节炎症反应和细胞凋亡中起到重要作用。细胞凋亡是基因自主调节的细胞主动死亡的过程，受多种因素的共同调控，对维持机体内环境的稳定和生理过程至关重要。截止目前，人体已发现的caspases蛋白酶有14种，已有研究证明caspases依赖的细胞凋亡异常将会引起多种疾病的发生。研究发现在AIDS、中风、糖尿病、帕金森氏症、阿兹海默症等多种疾病中，caspases蛋白酶家族的活性均表现出明显的异常。尤其是caspase-3作为细胞凋亡的最终执行者之一，在其中起到关键作用。因此，以其为靶点寻找有效的特异性抑制剂将为治疗这些疾病开辟一条新的途径。　　 截至日前，已经发现多种类型的caspase-3抑制剂，虽然有些表现出较高的抑制活性，但由于它们存在安全性、稳定性、通透性等问题和不足，到目前为止还没有特异性靶向caspase-3的抑制剂类药物上市。因此，深入探讨caspase-3的结构特征，在三维结构水平阐明caspase-3蛋白酶的催化机理，对进一步推动特异性靶向caspase-3的小分子抑制剂药物的研究和开发具有重要的理论意义和应用价值。　　 综合上述原因，本课题以基于结构生物学的药物发现为指导思想，综合利用计算机辅助药物设计、结构生物学、分子生物学、生物化学等学科优势，拟建立一种基于caspase-3晶体结构药物筛选的方法。包括基于计算机的分子对接和药效团筛选，并结合体外蛋白酶活性测定方法进行实验验证，筛选出有明显抑制活性的小分子抑制剂，用于后续先导化合物的选取和研究。在本文的实验中，利用实验室已建立的600万种类药小分子数据库，结合目前已报道的caspase-3的小分子抑制剂，从caspase-3蛋白酶催化机理、caspase-3三维晶体结构以及配体小分子构效关系分析研究入手，筛选出了一批对caspase-3蛋白酶有明显作用的小分子抑制剂。其中我们发现的萘醌类衍生物与巯基乙酸类衍生物表现出较高的抑制活性和潜在的应用价值。在此基础上，我们将对这几类苗头化合物开展深入研究，为接下来对caspase-3相关疾病的药物开发奠定基础。