参考文献： Zheng L, Ren R, Sun X, et al. Discovery of a Dual Tubulin and Poly (ADP-Ribose) Polymerase-1 Inhibitor by Structure-Based Pharmacophore Modeling, Virtual Screening, Molecular Docking, and Biological Evaluation. J Med Chem. 2021 Nov 11;64(21):15702-15715. doi: 10.1021/acs.jmedchem.1c00932. （IF= 8.039）
设计思路：
（1）、微管蛋白抑制剂为广谱抑制剂；（2）、微管蛋白的秋水仙碱位点结合口袋小，同时能抑制血管生成；（3）、靶向秋水仙碱位点的小分子抑制剂有一定的毒副作用，易产生耐药性；（4）、多聚ADP核糖聚合-1 (PARP-1) 抑制剂治疗范围小且疗效不佳；（5）、PARP-1与微管蛋白抑制剂耐药性的产生密切相关。
主要结果：
为了获得关于双微管蛋白/PARP-1抑制剂结合需求的重要信息，我们根据微管蛋白和PARP-1的蛋白-配体复合物的晶体结构分别构建了它们的药效团模型。在这项研究中，通过结合药物相似性分析、3D药效团建模、分子对接和酶抑制试验的多步骤虚拟筛选方案，鉴定新的和有效的微管蛋白/PARP-1抑制剂，得到了10个命中化合物 (称为TP 1−10)。
TP-3与微管秋水仙碱位点以及PAPP-1的亲和力及对接分析
亲和力测定结果显示，10个命中化合物的TP-3同时对微管秋水仙碱位点以及PARP-1具有最佳的亲和力。对接结果显示，TP-3与微管秋水仙碱位点以及PAPP-1活性口袋在空间结构上十分匹配，能够紧密结合。
对TP-3抑制微管聚合能力的研究
实验结果显示，TP-3能够以浓度依赖的方式阻止微管聚合，破坏微管网络的形成。
TP-3对细胞周期和细胞凋亡的影响
实验结果显示，TP-3可以引起细胞G2/M期阻滞和细胞凋亡。
体外抗肿瘤实验
实验结果表明，TP-3有较好的体内抗肿瘤效果，且对正常组织器官无明显的毒副作用。
结论：
本项目基于微管蛋白和PARP-1的晶体结构生成了双药效团模型，对数据库进行了潜在双靶向抑制剂的虚拟筛选，获得了首个微管蛋白/PARP-1双靶向抑制剂TP-3。TP-3对多种人类肿瘤细胞系（如乳腺癌、肝癌、卵巢癌以及宫颈癌）具有较好的抗肿瘤活性。进一步的机制研究表明，TP-3一方面可以有效地干扰微管蛋白聚合，引起细胞G2/M期阻滞，另一方面还能抑制PARP-1的DNA修复功能，最终诱导肿瘤细胞凋亡。此外，TP-3可以显著抑制乳腺癌异种移植小鼠的肿瘤生长且无明显毒副作用。其在治疗乳腺癌方面显示了较好的应用前景。