アスパラギン酸プロテアーゼ活性中心をターゲットとしてデザインされた阻害剤の開発

开发针对天冬氨酸蛋白酶活性中心的抑制剂

• 批准号: 10163240
• 负责人: 木曽 良明
• 金额: $ 1.66万
• 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 (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10163240/
• 关键词: アスパラギン酸プロテアーゼ; HIVプロテアーゼ阻害剤; ペプチドミメティック; 抗ウイルス薬; ドラッグデザイン; 酵素活性中心; ペプチド合成; 酵素・阻害剤複合体

我々は,酵素分子活性中心の基質遷移状態のコンフォメーションを固定したミミックをデザインするという新しく論理的な方法を用いてキノスタチン(KNI)-272をはじめとする高活性高選択性阻害剤を合成することに成功した.この有用な方法を,細胞内およびウイルスプロテアーゼ阻害剤のデザインに応用し,基質遷移状態誘導体と酵素の相互作用の解析から阻害剤を分子設計し,それに基づいてペプチドミミックを合成し,メカニズムの明確なプロテアーゼ阻害剤開発の一般的方法論を確立することを本研究の目的とした.また本研究によってカテプシンDなどの細胞内ならびにウイルスプロテアーゼの蛋白分解反応の分子機構を解明をめざした.HIVプロテアーゼとその誘導体として,チオエーテル置換誘導体,ジスルフィド結合架橋により共有結合したダイマー酵素も合成した.阻害剤は遷移状態誘導体の概念に基づいてプロテアーゼに特徴的な基質の切断部位Leu-ProおよびLeu-Val(Pl-Pl′)のアミド結合をイソステリックな還元型[CH_2-NH],ヒドロキシエチレン型[CHOH-CH_2],ジヒドロキシエチレン型[CHOH-CHOH]等に変換し,各基質遷移状態誘導体を合成した.また,阻害剤の低分子化も試みてジペプチド阻害剤も合成した.合成した各種プロテアーゼ阻害剤の合成プロテアーゼ誘導体に対する活性を測定したところ,KNI-272や,抗HIV薬として認可されているサキナビル,リトナビル,インジナビルは,野生型酵素を阻害したが,合成酵素誘導体に対しては阻害作用が弱かった.一方,新規小分子型阻害剤KNI-241は,野生型,合成誘導体全てに対して強い阻害活性を示すという興味深い結果を得た.

The enzyme molecular active center matrix migration state of the fixed, new logic of the method to use the middle, high activity, high selectivity of the inhibitor synthesis. The purpose of this study is to establish a general methodology for the development of inhibitors in cells, for the analysis of interactions between matrix state elicitors and enzymes, for the molecular design of inhibitors, for the synthesis of inhibitors in cells, and for the development of specific inhibitors. In this study, the molecular mechanism of proteolysis in HIV was elucidated. In the basic concept of migration state inducer, the matrix transition state inducer was synthesized by using Leu-Pro and Leu-Val(Pl-Pl′) as the cleavage sites. In addition, low molecular weight of the inhibitor was synthesized. The activity of synthetic enzyme inducer was measured by KNI-272, and the activity of anti-HIV enzyme was measured by enzyme inhibitor. A new small molecule inhibitor, KNI-241, was synthesized from wild type, synthetic inducer and showed strong inhibitory activity.

项目成果

Yoshiaki Kiso: "Synthesis of HIV protease analogs and inhibitors." Proc.7th Akabori Conf. : Jpn.-Ger.Symp.Peptide Chemistry. 46-49 (1998)

Yoshiaki Kiso：“HIV 蛋白酶类似物和抑制剂的合成。”

木曽良明: "エイズ治療薬としてのHIVプロテアーゼ阻害剤の開発.-基質遷移状態に基づく分子設計-" 蛋白質 核酸 酵素. 43・6. 725-733 (1998)

木曾义明：“艾滋病毒蛋白酶抑制剂的开发。-基于底物过渡态的分子设计-”蛋白质核酸酶 43・6（1998）。

Daron I.Freedberg: "Flexibility and function in HIV protease : Dynamics of the HIV-1 protease bound to the asymmetric inhibitor kynostatin 272 (KNI-272)." J.Am.Chem.Soc.120・31. 7916-7923 (1998)

Daron I.Freedberg：“HIV 蛋白酶的灵活性和功能：与不对称抑制剂 kynostatin 272 (KNI-272) 结合的 HIV-1 蛋白酶的动力学。”J.Am.Chem.Soc.120·31。 1998）

木曽良明: "プロテアーゼ阻害剤とその耐性機序." 診断と治療. 86・4. 542-546 (1998)

木曾义明：“蛋白酶抑制剂及其耐药机制。”86・4（1998）。

Yoshiaki Kiso: "Design and synthesis of a covalently linked HIV-1 protease dimer analog and peptidomimetic inhibitors." J.Synthetic Org.Chem.56・11. 896-907 (1998)

Yoshiaki Kiso：“共价连接的 HIV-1 蛋白酶二聚体类似物和肽模拟抑制剂的设计和合成。”J.Synthetic Org.Chem.56·11（1998）。