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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 formation of multi-dimensional mass-to-mass interaction (PPI) interfaces and the creation of cage-type 3D low molecular weight structures SARS-Cov-2 infection is important for RBD and PPI on ACE2 receptors on cell surfaces. This is the purpose of this study. In 2022, a recent report on SARS-CoV-2 was published, including information on RBD binding to the surface of SARS-CoV-2, RBD interaction, and the synthesis of ARS-CoV-2 α-ARS-CoV-2 receptor. In addition, the hot spot of the acid residue is separated from the acid residue, and the pigment is introduced. 4 kinds of fluorescent pigment introduction, secondary structure transformation, polarization dichroism (CD) measurement The RBD of Delta variant (B.1.617.2) and Omicron variant (BA.5) was used in the middle and RBD titration was carried out in the middle. The EC50 of Delta variant and Omicron variant was 5.2 nM and 2.2 nM respectively, and the RBD of Wuhan-H-1 strain was similar and interactive. The use of natural glycin in SARS-Cov-2 infection has been shown to be an important inhibitor of PPIs in RBD and ACE2 receptors on cell surfaces. At the same time, PPI targets and three-dimensional molecular framework construction to discuss, complex three-dimensional foot field basic design and molecular generator,"DeepCubist" and Professor Bajorath of the University jointly developed.