変異HIVに対する阻害剤のデザインとウイルス病原性の分子機構解明への展開

突变型HIV抑制剂设计的开发及病毒致病性分子机制的阐明

• 批准号: 08269225
• 负责人: 木曽 良明
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Kyoto Pharmaceutical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08269225/
• 关键词: HIVプロテアーゼ阻害剤; 酵素阻害剤複合体; 基質遷移状態誘導体; ペプチド合成; コンフォメーション解析; NMR; 構造規制; 抗エイズ薬

我々はHIVプロテアーゼの基質遷移状態概念に基づいて,選択性が高く活性の強いHIVプロテアーゼ阻害剤(KNI-272)をデザインし合成することに成功した.本化合物はHIVプロテアーゼのメカニズムから論理的にデザインされているので細胞毒性が低く,HIVプロテアーゼ活性部位に特異的に作用することにより,理想的な抗エイズ薬として期待されている.そこで本研究をさらに進めて,変異ウイルスの分子構造解析を行い,変異酵素・抗エイズ薬複合体との構造解析に基づいて,新規な抗エイズ薬の相互作用を考慮した論理的分子設計をおこなった.また,変異HIVおよびHIV-2は,それらのプロテアーゼの酵素活性は低く,更に変異HIVの感染性が低いという報告や,HIV-2の病原性が低いという報告もある.これらのことは,低酵素活性が感染性低下のひとつの原因と見なすことができ,ウイルス病原性分子機構解明へ酵素の化学構造レベルからのアプローチを試みた.1.我々が開発し,現在米国NIHで臨床研究を進めているキノスタチン(KNI)-272に対する感受性低下ウイルスを同定し,そのプロンテアーゼのアミノ酸配列に基づいて変異酵素を化学合成した.また本酵素に含まれるシステインをイソスリックなアミノ酸に変換した誘導体を合成し酵素活性を検討した.2.この変異酵素と抗エイズ薬との相互作用をNMRにより解析し溶液中での活性型コンフォメーションを考察した.酵素と阻害剤の相互作用に水分子が重要な役割を果たすことがわかった.更に,溶液中で阻害剤が活性型コンフォメーションに構造規制されていることが証明された.

我们已根据HIV蛋白酶的底物过渡状态的概念成功设计和合成了高度选择性和高度活跃的HIV蛋白酶抑制剂（KNI-272）。该化合物在逻辑上是基于HIV蛋白酶的机制设计的，因此细胞毒性较低，预计通过专门在HIV蛋白酶的活性部位作用，预计将成为理想的抗AIDS药物。这项研究进一步进行了进一步的研究，并分析了突变病毒的分子结构，并基于突变酶和抗AIDS药物复合物的结构分析，考虑到新型抗AIDS药物的相互作用，我们进行了逻辑分子设计。另外，突变的HIV和HIV-2具有这些蛋白酶的酶活性较低，并且突变HIV的感染性也很低，并且还报道HIV-2是低感染性的。这是因为低酶活性可以被视为降低感染性的原因之一，我们试图从化学结构水平接近酶以阐明病毒致病性的分子机制。1。我们确定了我们在美国NIH开发并正在进行临床研究的病毒，并根据其前肝酶的氨基酸序列对突变酶进行化学合成。我们还合成了一种衍生物，该衍生物将其中包含的半胱氨酸转化为异硫酸氨基酸以检查酶活性2。我们通过NMR分析了这种突变酶与抗AIDS药物之间的相互作用，并检查了溶液中的主动构象。发现水分子在酶与抑制剂之间的相互作用中起着重要作用。此外，已经证明，抑制剂在结构上受到溶液中的主动构象的调节。

项目成果

木曽良明: "AIDS治療薬としてのHIVプロテアーゼ阻害薬-変異ウイルスと人類の共生は可能か-." 医学のあゆみ. 177・13. 962-968 (1996)

木曾义明：“HIV蛋白酶抑制剂作为艾滋病治疗药物——人类是否有可能与突变病毒共存？”177・13（1996）。

A.Kiriyama: "Binding characteristics of KNI-272 to plasma proteins,a new potent tripeptide HIV protease inhibitor." Biopharmaceut.Drug Disp.17・9. 739-751 (1996)

A.Kiriyama：“KNI-272 与血浆蛋白的结合特性，一种新型有效的三肽 HIV 蛋白酶抑制剂。Biopharmaceut.Drug Disp.17·9 (1996)”