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Development of 3D skeleton compound library targeting protein-protein interaction

开发针对蛋白质-蛋白质相互作用的3D骨架化合物库

基本信息

批准号：
22K19104
负责人：
中村浩之
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

多くのタンパク質間相互作用(PPI)界面を形成する部分立体構造に着眼し、そのヘリックスを模倣する籠型3D骨格低分子の創出する。SARS-Cov-2ウイルスの感染に重要なスパイクタンパク質表面のRBDとヒト細胞表面のACE2受容体のPPIに着目し、これを阻害する低分子を見出すことが本研究の目的である。2022年度は、最近報告された、SARS-CoV-2 のスパイクタンパク質表面の RBD に結合するヘリックスペプチド断片情報をもとに、RBDと相互作用していると考えられるアミノ酸残基をアラニン置換したペプチドを合成し、ACE2受容体のα-ヘリックスペプチドの「Hotspot」を検出した。そして、このHotspotのアミノ酸残基から離れたアミノ酸残基に、蛍光色素の導入を検討した。４種類の蛍光色素導入ペプチドを合成し、二次構造変化を、円偏光二色性（CD）測定することにより検証した。次に、Delta変異株(B.1.617.2)と Omicron変異株(BA.5)のRBDを用いて、RBD滴定アッセイを実施した。Delta変異株およびOmicron変異株のEC50はそれぞれ5.2 nMおよび2.2 nMであり、Wuhan-H-1株のRBDと同様に、相互作用することが示唆された。このアッセイ系を用いて、天然物glycyrrhizinがSARS-Cov-2ウイルスの感染に重要なスパイクタンパク質表面のRBDとヒト細胞表面のACE2受容体のPPIを阻害することを初めて実証した。同時に、PPIを標的とした３次元骨格分子骨格の構築を検討し、複雑な三次元足場に基づくペプチドミメティクス設計のための分子発生器、「DeepCubist」をドイツ・ボン大学のBajorath教授と共同開発した。

The multi-particle interaction (PPI) interface creates a partial three-dimensional structure with an eye, and a 3D cage-type low-molecular structure that imitates the cage type is created. SARS-Cov-2 infection is important and the surface of the cell surface is RBD and the cell surface is The purpose of this study is to identify the ACE2 receptor, PPI, and low molecular weight inhibitors. FY2022, latest report, SARS-CoV-2 RBD on the surfaceにcombination of するヘリックスペプチドfragment information をもとに、RBDとinteractionしていると卡えられるアミノacid residue をアラニン substitution したペプチドをsynthesisし, ACE2 receptor のα-ヘリックスペプチドの「Hotspot」を検出した.そして, このHotspotのアミノacid residue から出れたアミノacid residue に, 荍photochrome の Introduction を検To した. 4 types of photopigments were introduced and synthesized, the secondary structure was modified, and polarization dichroism (CD) was measured and verified. Use the RBD titration of the subtype, Delta strain (B.1.617.2) and Omicron strain (BA.5), and RBD titration. Delta変different strainsおよびOmicron変different strainsのEC50はそれぞれ5.2 nMおよび2.2 nM であり, Wuhan-H-1 strain のRBD と様に, interaction することがshows instigation された.このアッセイをいて、natural product glycyrrhizinがSARS-Cov-2ウイルスのinfection is importantなスパイクタンパク Hypoplastic surface のRBD とヒト Cell surface のACE2 receptor のPPI を blocking することを Initial めて実 Certificate した. At the same time, PPI's standard とした３dimensional skeleton molecular skeleton のconstruction を検し, and the complex 雑なthree-dimensional foot field にbase づくペプチドミメティクスDesigned molecular generator, "DeepCubist" co-developed by Professor Bajorath of Hino University.