The biosynthesis of the alpha,beta-epoxyketone pharmacophore in natural product proteasome inhibitors
The biosynthesis of the alpha,beta-epoxyketone pharmacophore in natural product proteasome inhibitors
批准号:
259754399
负责人:
Professor Dr. Leonard Kaysser
金额:
$0.0万
依托单位国家:
德国
项目类别:
Research Grants
财政年份:
2014
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2013-12-31 至 2017-12-31
中文摘要
在过去的十年中,蛋白酶体已经成为一种有效的治疗靶点。2012年7月,Carfilzomib(Kyprolis®)是一种四肽环氧酮,在美国被批准用于复发和难治性多发性骨髓瘤患者。它是从天然产物环氧米星发展而来的,它含有两个紧邻的强亲电基团的独特药效团:α,β-环氧酮弹头。这个结构基团允许高度特异和不可逆的结合到真核蛋白酶体的凝乳酶样部分。直到最近,关于α,β-环氧酮的生物合成还一无所知。在我们的初步工作中,我们鉴定并异源表达了环氧米星和表观霉素基因簇。值得注意的是,α,β-环氧酮弹头的形成不能从基因簇中推断出来。因此,我们预测在末端聚酮的转化过程中会发生不寻常的生物转化。在这个项目中,我们打算阐明导致α,β-环氧酮的生物合成途径。为此,我们将主要集中在分析异源基因缺失突变。我们还计划进行同位素浓缩前驱体喂养实验。此外,将使用体外生物化学和蛋白质结晶学来研究各个酶的催化机理。除此之外,基因组挖掘揭示了一条同源途径,我们认为这条途径指导了Matlystatin样蛋白抑制剂的形成。为了验证这一发现,我们将分离并异源表达相应的基因簇。这项实验应该成为我们未来以基因组为导向的药物发现活动的概念证明。这项研究建议将使我们深入了解具有治疗意义的一类环氧酮的生物学和生物发生,并将促进产生具有更好性能的蛋白酶体抑制剂。
英文摘要
The proteasome has advanced as a validated therapeutic target over the last decade. In July 2012 Carfilzomib (Kyprolis®) a tetrapeptide epoxyketone was approved for the use in patients with relapsed and refractory multiple myeloma in the USA. It was developed from the natural product epoxomicin comprising a unique pharmacophore of two strongly electrophilic groups in the immediate proximity to each other: the alpha,beta-epoxyketone warhead. This structural group allows a highly specific and irreversible binding to the chymotrypsin-like moiety of the eukaryotic proteasome. Until recently nothing was known about the biosynthesis of the alpha,beta-epoxyketone. In our preliminary work, we identified and heterologously expressed the epoxomicin and the eponemycin gene clusters. Notably, the formation of the alpha,beta-epoxyketone warhead could not be deduced from the gene clusters. We therefore predict that unusual biotransformations take place in the conversion of the terminal polyketide. In this project we intend elucidate the biosynthetic pathway which leads to the alpha,beta-epoxyketone. To this end we will primarily focus on the analysis of heterologous gene deletion mutants. We also plan to perform isotope-enriched precursor feeding experiments. Moreover, the catalytic mechanisms of respective enzymes will be investigated using in vitro biochemistry and protein crystallography. In addition to that, genome mining revealed a homologous pathway which we assume to direct the formation of matlystatin-like protesome inhibitors. To verify this finding, we will isolate and heterologously express the corresponding gene cluster. This experiment should serve as a proof of concept for our future genome-guided drug discovery campaigns. This research proposal will give us deep insides in the biology and biogenesis of the therapeutically important class of epoxyketones and will facilitate the generation of proteasome inhibitors with improved properties.
期刊论文(4)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
DOI:
10.1002/cbic.201800116
发表时间:
2018-06
期刊:
ChemBioChem
影响因子:
3.2
作者:
[F. Wolf;F. Leipoldt;A. Kulik;D. Wibberg;J. Kalinowski;Leonard Kaysser]
通讯作者:
F. Wolf;F. Leipoldt;A. Kulik;D. Wibberg;J. Kalinowski;Leonard Kaysser
Genombasierte Suche nach Protease-Inhibitoren aus bakteriellen Quellen
基于基因组的细菌来源蛋白酶抑制剂搜索
DOI:
10.1007/s12268-017-0765-9
发表时间:
2017
期刊:
BIOspektrum
影响因子:
--
作者:
[Wolf F, Kaysser L]
通讯作者:
Kaysser L
In vitro biosynthesis of molecular warheads from hydroxamate- and β-lactone-containing protease inhibitors
-
批准号:419817603
-
项目类别:Research Grants
-
资助金额:$0.0万
-
财政年份:2019
-
负责人:Professor Dr. Leonard Kaysser
-
依托单位:
国内基金
海外基金
登录
查看更多内容
针挑督脉改善血红蛋白alpha、beta亚基异常分子结构及红细胞携氧-释氧热力学、动力学治疗肿瘤相关性疲劳的机制研究
-
批准号:--
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:30万元
-
批准年份:2022
-
负责人:温小华
-
依托单位:
转位相关蛋白alpha(TRAPα)在胰岛素生物合成和beta细胞功能及糖稳态中的作用
-
批准号:82070854
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:56.0万元
-
批准年份:2020
-
负责人:崔景秋
-
依托单位:
转位相关蛋白alpha(TRAPα)在胰岛素生物合成和beta细胞功能及糖稳态中的作用
-
批准号:--
-
项目类别:--
-
资助金额:56万元
-
批准年份:2020
-
负责人:崔景秋
-
依托单位:
GLRX调控的PGC-1alpha脂肪酸beta氧化通路与非酒精性脂肪肝病的致病机制研究
-
批准号:81901427
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:20.5万元
-
批准年份:2019
-
负责人:邵迪
-
依托单位:
不对称生物还原alpha-硝基酮及其在beta-氨基醇类药物合成中的应用
-
批准号:21801047
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:25.0万元
-
批准年份:2018
-
负责人:黄则度
-
依托单位:
Ir/MOx (M= Fe, Cr, Mn)催化剂的可控制备及其界面效应对巴豆醛吸附活化行为及气相选择性加氢反应的影响
-
批准号:21773212
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:65.0万元
-
批准年份:2017
-
负责人:鲁继青
-
依托单位:
区分大尺度和小尺度上微生物扩散限制的微宇宙实验研究
-
批准号:31700434
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:25.0万元
-
批准年份:2017
-
负责人:张粉果
-
依托单位:
一类芬斯勒度量的非黎曼曲率的研究
-
批准号:11626091
-
项目类别:数学天元基金项目
-
资助金额:3.0万元
-
批准年份:2016
-
负责人:朱红梅
-
依托单位:
西南马尾松外生菌根真菌多样性及分布格局的驱动机制研究
-
批准号:31660150
-
项目类别:地区科学基金项目
-
资助金额:39.0万元
-
批准年份:2016
-
负责人:张健
-
依托单位:
取向诱导的聚丙烯beta结晶及其beta-alpha转变机制研究
-
批准号:51573015
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:65.0万元
-
批准年份:2015
-
负责人:闫寿科
-
依托单位: