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: 11144240
• 负责人: 木曽 良明
• 金额: $ 1.73万
• 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11144240/
• 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い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論法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Phe-ProおよびLeu-Val(P1-P1')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]等に変換し,各基質遷移状態誘導体に合成した.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.酵素・阻害剤複合体を形成させてNMR解析を行った結果,活性中心のアスパラギン酸(Asp25とAsp125)のイオン化状態が,結合しているプロテアーゼ阻害剤のタイプにより異なり,従来同一の作用機構を有すると考えられていた活性中心標的型プロテアーゼ阻害剤がそれぞれ異なるメカニズムにより酵素阻害作用を発現することを明らかにした.また,トリペプチドHIVプロテアーゼ阻害剤KNI-529が,HIVプロテアーゼとの複合体中で,解離することなしに配向を反転させているという興味ある結果も得られた.

我们已经成功合成了高度活跃的高度选择性抑制剂，例如奎诺斯汀（KNI）-272，使用了一种新的逻辑方法设计模拟物，以固定酶分子活性中心的底物过渡状态的构象。这种有用的方法应用于细胞内和病毒蛋白酶抑制剂的设计，以及通过分析底物过渡态衍生物和酶之间相互作用的分子设计，并基于此，使用了肽模拟物。这项研究的目的是合成Cu并建立具有清晰机制蛋白酶抑制剂的一般理论。这项研究还旨在阐明细胞内和病毒蛋白酶的蛋白酶降解反应的分子机制，例如组织蛋白酶D。作为HIV蛋白酶及其衍生物，还合成了二硫化物键桥的二聚体酶。抑制剂基于过渡状态衍生物的概念。 PHE-PRO和LEU-VAL（P1-P1'）的酰胺键是底物的底物裂解位点特征，转换为等当降低形式[CH_2-NH] [CH_2-NH]，羟基乙烯类型[CHOH-CH_2]等，并综合为每个基底构成态衍生型。我们还试图将抑制剂降低到小分子，并合成二肽抑制剂。我们通过形成酶抑制剂复合物进行了NMR分析，并发现在活性中心的天冬氨酸（ASP25和ASP125）。 ）电离状态不同，取决于其结合的蛋白酶抑制剂的类型，并且发现活跃的中央靶蛋白酶抑制剂以前被认为具有相同的作用机理，它通过不同的机制施加酶抑制剂。我们还发现了一个有趣的结果，即三肽HIV蛋白酶抑制剂KNI-529逆转了其与HIV蛋白酶无分离的复合物的方向。

项目成果

Yoshiaki Kiso: "Design of small peptidomimetic HIV-1 protease inhibitors and prodrug forms"Letters in Peptide Science. 6・5. 275-281 (1999)

Yoshiaki Kiso：“小肽模拟 HIV-1 蛋白酶抑制剂和前药形式的设计”《肽科学快报》6·5（1999）。

Estuko Kato: "Determination of the Rats of Monomer Interchange in a Ligand-Bound Homodimeric Protein for NOESY Cross Peaks:Application to the HIV Protease/KIN-529 Complex"J.Amer.Chem.Soc.. 121・11. 2607-2608 (1999)

Estuko Kato：“测定大鼠配体结合同源二聚体蛋白中 NOESY 交叉峰的单体交换：在 HIV 蛋白酶/KIN-529 复合物中的应用”J.Amer.Chem.Soc. 121・11。 (1999)