HIV外皮蛋白断片gp41-C34を基にした人工設計型細胞融合阻害剤の創製研究

基于HIV外壳蛋白片段gp41-C34人工设计细胞融合抑制剂的研究

• 批准号: 14021051
• 负责人: 玉村 啓和
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Kyoto 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14021051/
• 关键词: 6 helical bundle構造; 膜融合阻害剤; SC34; 人工設計; X線結晶解析; CXCR4アンタゴニスト; T140; ケモカインレセプター; 6 helical bundle構造; 膜融合阻害剤; SC34; 人工設計; X線結晶解析; CXCR4アンタゴニスト; T140; ケモカインレセプター

ここ数年、HIVの細胞への侵入のメカニズムの解明に関する研究が飛躍的に進み、「CCR5,CXCR4といったケモカインレセプターがCD4に続くコレセプターであること」と、「HIVのエンベロープ蛋白gp41が細胞に融合する時に6 helical bundle構造を形成すること」が明らかになった。そこで我々は、この2つの作用点に注目し、1.膜融合阻害剤と2.CXCR4アンタゴニストの開発研究を行った。1.SC34を基盤とする膜融合阻害剤の創製研究 C34(gp41のC端側helix領域ペプチド)を基に我々が人工設計した34アミノ酸残基ペプチドSC34およびSC34(EK)は、gp41のN端側helix領域の3量体構造に作用する膜融合阻害剤(6 helical bundle構造形成阻害剤、EC_<50>=0.23nM)であり、今年度、SC34(EK)とN36の複合体の結晶化に成功し、このX線結晶解析を行った。本解析により、複合体が実際に6 helical bundle構造を形成していること、および、SC34(EK)に多く導入したGlu及びLys残基の側鎖はbundle構造から外へ向いていることを明らかにした。そこで、SC34(EK)に2個見られるGlu-Glu-X-X-Lys-Lysの繰り返しのモチーフを5個含むようにデザインしたSC35(EK)を合成した。SC35(EK)の抗HIV活性は、SC34(EK)と同等かやや低下したが(EC_<50>=0.39nM)、6 helical bundle構造の安定性は上昇した。また、これらSC34(EK)誘導体はC34耐性株にも有効性を示した。2.T140を基盤とするCXCR4アンタゴニストの創製研究 我々が数年前に発見したT140は、T細胞指向性HIV-1(X4-HIV-1)の細胞への侵入を特異的にブロックする14アミノ酸残基のペプチド性CXCR4アンタゴニストである。今年度、マウス血清、およびラット肝臓ホモジネート処理においても安定なT140誘導体を見い出した。その際、N末端をアシル化修飾することにより、この部位が新たなpharmacophoreになることがわかり、新規高活性CXCR4アンタゴニスト4F-benzoyl-TE14011を創出した。また、T140のpharmacophoreであるArg^2,Na1^3,Tyr^5,Arg^<14>を含む環状ペンタペプチドライブラリーを構築し、この中からT140に匹敵する高活性を有する化合物FC131を見い出した。本化合物は、分子量約700であり、低分子CXCR4アンタゴニストのリード化合物として有用であると思われる。

在过去的几年中，研究在阐明HIV侵袭到细胞的机制方面取得了巨大进展，表明“ CCR5和CXCR4等趋化因子受体是CD4之后的共受体，并且“ HIV Invelope蛋白GP41融合到细胞时形成了6个螺旋束结构”。因此，我们专注于这两个作用点，并对1个膜融合抑制剂和2个CXCR4拮抗剂进行了开发研究。 1。基于SC34的膜融合抑制剂的创建研究，我们已经设计了34个氨基酸残基肽SC34和SC34和SC34（EK），我们根据C34（GP41的C-End侧上的螺旋区域肽的螺旋区域肽）进行了人工设计，GP41的螺旋区域肽是膜融合抑制剂（6螺旋结构）是螺旋结构的。 GP41 N端侧的螺旋区域的结构。今年，我们成功地结晶了SC34（EK）和N36之间的复合物，并进行了X射线晶体学。该分析表明，该复合物实际上形成了6个螺旋束结构，而SC34（EK）中引入的GLU和LYS残基的侧链是从束结构向外指向的。因此，我们合成了SC35（EK），该SC35（EK）旨在包含五个重复的glu-glu-x-x-x-lys-lys，这些基序是在SC34（EK）中发现的。 SC35（EK）的抗HIV活性可比较或略微降低至SC34（EK）（EC_ <50> = 0.39nm），而6个螺旋束结构的稳定性则增加。此外，这些SC34（EK）衍生物在C34抗性菌株中也显示出有效性。 2。基于T140的CXCR4拮抗剂T140的创建研究是我们几年前发现的，它是14个氨基酸残基肽CXCR4拮抗剂，它专门阻止了T细胞指导的HIV-1（X4-HIV-1）进入细胞。今年，我们发现了在小鼠血清和大鼠肝匀浆治疗中稳定的T140衍生物。目前，N末端的酰化修饰允许形成新的药效团，从而形成了一种新型的高度活跃的CXCR4拮抗剂4F-苯甲酰基-TE14011。此外，构建了一个含有T140 Pharmacocophores arg^2，na1^3，tyr^5和arg^<14>的环状五肽库，从这些parke^2，na1^3，tyr^5和arg^<14>构建，并且发现了具有与T140相当的高活性的化合物FC131。该化合物的分子量约为700，被认为是小分子CXCR4拮抗剂的铅化合物。