変異HIVに対する阻害剤のデザインとウイルス病原性の分子機構解明への展開

突变型HIV抑制剂设计的开发及病毒致病性分子机制的阐明

• 批准号: 10180232
• 负责人: 木曽 良明
• 金额: $ 1.47万
• 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-10180232/
• 关键词: HIVプロテアーゼ阻害剤; エイズ治療薬; ペプチドミメティック; 抗ウイルス薬; ドラッグデザイン; 薬剤耐性; ペプチド合成; 酵素・阻害剤複合体

我々のデザイン・合成した高選択性,高活性のHIVプロテアーゼ阻害剤(KNI-272)はHIVプロテアーゼのメカニズムから論理的にデザインされているので細胞毒性が低く,標的活性部位に特異的に作用することにより理想的な抗エイズ薬として期待されている.本研究をさらに進めて,変異ウイルスの分子構造解析を行い,変異酵素・抗エイズ薬複合体との構造解析に基づいて,新規な抗エイズ薬の相互作用を考慮した論理的分子設計を行った.また,変異HIVおよびHIV-2は,それらのプロテアーゼ活性は低く,変異HIVの感染性が低いという報告や,HIV-2の病原性が低いという報告もある.このことは,低酵素活性が感染性低下の1つの原因と見なすことができ,ウイルス病原性分子機構解明へ酵素の化学構造レベルからのアプローチを行った.HIVプロテアーゼとチオエーテル置換誘導体,ジスルフィド結合架橋結合したダイマー酵素を固相法で合成した.阻害剤は遷移状態誘導体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(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]等に変換した誘導体を合成した.また,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HIVプロテアーゼ阻害剤の合成プロテアーゼおよび誘導体に対する活性を測定し,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,インディナビルは,野生型HIVプロテアーゼを阻害したが,合成HIVプロテアーゼ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,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.このことは,KNI-241が,変異HIVに対する薬剤耐性克服の道を開く可能性を持つことを示している.

我们设计合成的高选择性、高活性的HIV蛋白酶抑制剂（KNI-272）是根据HIV蛋白酶的作用机制进行逻辑设计的，因此其细胞毒性低，且特异性作用于靶活性位点，因此有望发挥作用。是一种理想的抗艾滋病药物。我们将通过分析突变病毒的分子结构进一步推进这项研究，并基于突变酶与抗艾滋病药物复合物的结构分析，我们将开发一种新的抗艾滋病药物. 考虑药物相互作用的理论另外，有报道称，突变型HIV和HIV-2的蛋白酶活性较低，突变型HIV的传染性较低，而HIV-2的致病性较低，这意味着酶活性较低。我们接近酶的化学结构水平，以阐明病毒致病性的分子机制，这可以被认为是传染性降低的原因之一。HIV蛋白酶、硫醚取代衍生物和具有二硫键交联的二聚酶该抑制剂是基于过渡态衍生物的概念采用固相法合成的。我们合成了转化为1型[CHOH-CH_2]的衍生物等。我们还尝试降低分子量并合成了二肽抑制剂。测量了合成的HIV蛋白酶抑制剂对合成蛋白酶和衍生物的活性，并KNI -272以及已批准的抗HIV药物沙奎那韦、利托那韦和茚地那韦均能抑制野生型HIV蛋白酶，但对合成HIV蛋白酶衍生物的抑制作用较弱。有趣的结果是，KNI-241（一种抑制剂）对野生型和衍生物均表现出很强的抑制活性，这表明 KNI-241 可能为克服突变型 HIV 的耐药性铺平了道路。

项目成果

Yoshiaki Kiso: "Design and synthesis of a covalently linked HIV-1 protease dimer analog and peptidomimetic inhibitors." J.Synthetic Org.Chem.56・11. 896-907 (1998)

Yoshiaki Kiso：“共价连接的 HIV-1 蛋白酶二聚体类似物和肽模拟抑制剂的设计和合成。”J.Synthetic Org.Chem.56·11（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: "エイズ治療薬として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）。

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）。