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: 11161231
• 负责人: 木曽 良明
• 金额: $ 1.34万
• 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11161231/
• 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つとなる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-HN]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.さらに,ジペプチドHIVプロテアーゼ阻害剤と逆転写酵素阻害剤とのハイブリッド型抗HIV薬は,プロドラッグとして細胞膜透過性に優れ,各酵素阻害成分がHIV増殖の異なるステップを阻害して相乗効果を持つことから本格的な耐性克服エイズ治療薬として期待される.

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，因此它具有较低的细胞毒性，并且特异性地作用于靶活性位点。有望成为理想的抗艾滋病药物。我们将进一步推进这一研究，分析突变病毒的分子结构，开发突变酶和抗艾滋病药物。基于对该复合物的结构分析，我们进行了考虑到新型抗艾滋病药物相互作用的逻辑分子设计。此外，我们发现突变型HIV和HIV-2的蛋白酶活性较低，并且突变型HIV和HIV-2的感染能力较低。 HIV很难，也有报道称该病毒的致病性较低，而HIV-2的致病性也较低。我们接近酶的化学结构水平以阐明子机制。我们合成了 HIV 蛋白酶，一种硫醚取代的衍生物，以及使用固相方法改变酰胺键的二硫键交联的二聚酶。特征底物裂解位点 Phe-Pro (P1-P1') 至等排还原形式 [CH_2-HN] 等。此外，我们还通过尝试降低分子量来合成了二肽抑制剂。此外，还开发了一种由二肽HIV蛋白酶抑制剂和逆转录酶抑制剂组成的混合抗HIV药物，作为具有抑制细胞膜通透性的前药。该成分可抑制HIV增殖的不同阶段，并具有协同作用，因此有望成为一种成熟的克服艾滋病耐药性的治疗药物。

项目成果

Yoshiaki Kiso: "Small Dipeptide-Based HIV Protease Inhibitors Containing the Hydroxymethylcarbonyl Isostere as an Ideal Transition-State Mimic"Biopolymers. 51・10. 59-68 (1999)

Yoshiaki Kiso：“含有羟甲基羰基电子等排物的小二肽 HIV 蛋白酶抑制剂”生物聚合物 51・10 (1999)。

Estuko Kato: "Determination of the Rats of Monomer Interchange in a Ligand-Bound Homodimeric Protein for NOESY Cross Peaks:Application to the HIV Protease/KIN-529 Complex"J.Amer.Chem.Soc.. 121・1. 2607-2608 (199)

Estuko Kato：“测定大鼠配体结合同源二聚体蛋白中 NOESY 交叉峰的单体交换：在 HIV 蛋白酶/KIN-529 复合物中的应用”J.Amer.Chem.Soc. 121・1。 (199)

木曽良明: "廣川有機薬化学実験講座第1巻―創薬指向の分子設計:第5章HIVプロテアーゼ阻害剤"廣川書店. 245 (2000)

木曾义明：“广川有机药物化学实验课程第 1 卷 - 药物发现的分子设计：第 5 章 HIV 蛋白酶抑制剂”广川书店 245 (2000)。

Tsutomu Mimoto: "Structure-activity relationship of small-sized HIV protease inhibitors containing allophenyl-norstatione"J.Med.Chem.. 42・10. 1789-1802 (1999)

Mimoto Tsutomu Mimoto：“含有异位苯基-norstatione的小型HIV蛋白酶抑制剂的结构-活性关系”J.Med.Chem.. 1789-1802（1999）。

Yoshiaki Kiso: "Design of small peptidomimetic HIV-1 protease inhibitors and prodrug forms"Letters in Peptide Science. 6・5. 275-281 (1999)

Yoshiaki Kiso：“小肽模拟 HIV-1 蛋白酶抑制剂和前药形式的设计”《肽科学快报》6·5（1999）。