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.

我们已经成功合成了高度活跃的高度选择性抑制剂，例如奎诺替汀（KNI）-272 -272，使用一种新的逻辑方法设计模拟物，以将酶分子活性中心的底物过渡状态的构象固定。我们将这种有用的方法应用于设计细胞内和病毒蛋白酶抑制剂，并通过分析底物过渡态衍生物和酶之间的相互作用来设计抑制剂，并基于此制定了肽模拟物，并为开发具有清晰机制的蛋白酶抑制剂开发的一般方法学。我们还旨在阐明细胞内和病毒蛋白酶蛋白酶作为HIV蛋白酶及其衍生物，二聚体酶通过二硫键键桥共同结合的分子机制。基于过渡态衍生物的概念，将蛋白酶的底物切割位点的酰胺键转化为等当等质形式[CH_2-NH]，羟基乙烯类型[CHOH-CH_2]，二氢二乙基类型[CHOH-CH_2]类型[合成过渡状态衍生物。此外，还试图减少抑制剂和合成二肽抑制剂。当针对合成蛋白酶衍生物测量各种合成蛋白酶抑制剂的活性时，KNI-272和Saquinavir，Ritonavir和Indinavir被批准为抗HIV药物，抑制了野生型酶，但对合成酶衍生物的抑制作用较弱。另一方面，新型的小分子抑制剂KNI-241表现出对所有野生型和合成衍生物的强抑制活性。

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）。

Tooru Kimura: "A new class of anti-HIV agents : synthesis and activity of conjugates of HIV protease inhibitors with a reverse transcriptase inhibitor." Bioorg.Med.Chem.Lett.9・6. 803-806 (1999)

Tooru Kimura：“一类新的抗 HIV 药物：HIV 蛋白酶抑制剂与逆转录酶抑制剂的缀合物的合成和活性。”Bioorg.Med.Chem.Lett.9·6（1999）。