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。

着眼于形成许多蛋白质-蛋白质相互作用 (PPI) 界面的部分三维结构，我们创建了模仿螺旋的笼形 3D 支架小分子。本研究的目的是重点关注对SARS-Cov-2病毒感染至关重要的刺突蛋白表面的RBD和人体细胞表面ACE2受体的PPI，并寻找能够发挥作用的小分子。抑制他们。 2022年，我们将根据最近报道的与SARS-CoV刺突蛋白表面RBD结合的螺旋肽片段信息，开发出一种肽，其中被认为与RBD相互作用的氨基酸残基被丙氨酸取代。 2.合成并检测了ACE2受体α-螺旋肽的“热点”。然后我们研究了将荧光染料引入远离热点氨基酸残基的氨基酸残基中。合成了四种引入荧光染料的肽，并通过圆二色性（CD）测量验证了二级结构的变化。接下来，使用Delta突变株(B.1.617.2)和Omicron突变株(BA.5)的RBD进行RBD滴定测定。 Delta突变株和Omicron突变株的EC50分别为5.2 nM和2.2 nM，表明它们与Wuhan-H-1株的RBD相互作用相似。利用该检测系统，我们首次证明天然产物甘草酸可以抑制刺突蛋白表面的RBD（这对SARS-Cov-2病毒感染很重要），以及刺突蛋白表面ACE2受体的PPI人体细胞。同时，我们研究了针对PPI的三维分子支架的构建，并与德国波恩大学Bajorath教授共同开发了基于复杂三维支架的拟肽设计分子发生器“DeepCubist” 。做过。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Development of a Peptide Sensor Derived from Human ACE2 for Fluorescence Polarization Assays of the SARS-CoV-2 Receptor Binding Domain

开发源自人 ACE2 的肽传感器，用于 SARS-CoV-2 受体结合域的荧光偏振测定

DOI：
10.1021/acs.analchem.2c05818
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
7.4
作者：
Okada Satoshi;Muto Yuka;Zhu Bo;Ueda Hiroshi;Nakamura Hiroyuki
通讯作者：
Nakamura Hiroyuki

Development of Peptidomimetics based on three dimensional scaffolds

基于三维支架的肽模拟物的开发

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kohei Umedera; Taiki Morita; Atsushi Yoshimori; Kentaro Yamada; Hiroyuki Kouji; Hiroyuki Nakamura
通讯作者：
Hiroyuki Nakamura

DeepCubist: Molecular Generator for Designing Peptidomimetics based on Complex three-dimensional scaffolds

DeepCubist：基于复杂三维支架设计肽模拟物的分子发生器

DOI：
10.1007/s10822-022-00493-y
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
3.5
作者：
Umedera Kohei;Yoshimori Atsushi;Chen Hengwei;Kouji Hiroyuki;Nakamura Hiroyuki;Bajorath J?rgen
通讯作者：
Bajorath J?rgen

新規ジアザトリシクロウンデカン骨格を基盤とする生物活性分子の創出

基于新型二氮杂三环十一烷骨架创建生物活性分子