Engineering selective metalloproteinases inhibitors for developing new therapeutics for neurodegenerative diseases

工程选择性金属蛋白酶抑制剂用于开发神经退行性疾病新疗法

基本信息

  • 批准号:
    10194527
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 24.11万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2012-09-05 至 2023-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Targeting new pathogenic biomarkers of neurodegenerative diseases is critical as there are limited efficient therapeutics available to control such diseases. The metzincin superfamily, including matrix metalloproteinases (MMPs) and a disintegrin and metalloproteinases (ADAMs), play multifaceted roles in physiological and pathological processes in the central nervous system and therefore are therapeutic targets to limit neurodegeneration in diseases such as Huntington disease, Parkinson’s disease (PD), and Alzheimer’s disease (AD). Given the significance of recognizing enzymes that play a central role in neurodegenerative disease as novel neurodegenerative therapeutics, enzyme inhibitors with high selectivity are desired. Overexpression of MMP-9 plays a significant role in several neurodegenerative disorders, while ADAM-10 helps block progression of AD. Tissue inhibitor of metalloproteinases-3 (TIMP-3) is a natural inhibitor of MMP-9 with pico- and subnanomolar affinity. To overcome the challenges of wide multispecificity of TIMP-3 for different classes of MMPs and ADAMs and its interaction with growth factors, a protein engineering approach is desired to tailor a TIMP-3 scaffold to create an outstanding neurodegenerative drug candidate. The overarching goal of this proposal is to engineer protein-based scaffolds that high selectively target a specific metzincin without off-target effects can create novel therapeutics for neurodegenerative diseases. In Aim 1, we propose to engineer protein scaffolds based on TIMPs to improve binding selectivity toward MMP-9 using directed evolution and yeast surface display. In Aim 2, we will study the mechanism of interaction of these TIMP-3 variants in complex with MMP-9 and ADAM-10 using X-ray crystallography to understand the underlying mechanism of inhibition. In Aim 3, we will evaluate these engineered TIMP-3 scaffolds with improved selectivity for MMP-9 in neurodegenerative models. Our long-term goal is to develop selective protein-based therapeutics based on MMP inhibitors or similar scaffolds. These studies will lay the foundation for preclinical in vivo models and novel therapeutic strategies for neurodegenerative and other MMP-related diseases.
靶向神经退行性疾病的新致病生物标志物至关重要,因为可用于控制此类疾病的有效治疗方法有限,包括基质金属蛋白酶 (MMP) 和解整合素和金属蛋白酶 (ADAM),在神经退行性疾病的生理和病理过程中发挥多方面的作用。因此,它是限制亨廷顿病、帕金森病 (PD) 和阿尔茨海默病 (AD) 等疾病的神经退行性变的治疗靶点。认识到在神经退行性疾病中发挥核心作用的酶作为新型神经退行性疗法的重要性,需要具有高选择性的酶抑制剂,MMP-9 的过度表达在多种神经退行性疾病中发挥重要作用,而 ADAM-10 有助于阻止 AD 的进展。金属蛋白酶组织抑制剂-3 (TIMP-3) 是 MMP-9 的天然抑制剂,具有皮摩尔和亚纳摩尔亲和力,可克服 TIMP-3 对不同细胞具有广泛多特异性的挑战。为了了解 MMP 和 ADAM 的类别及其与生长因子的相互作用,需要一种蛋白质工程方法来定制 TIMP-3 支架,以创建出色的神经退行性疾病候选药物。 该提案的总体目标是设计基于蛋白质的支架,高选择性地靶向特定的 metzincin,而不会产生脱靶效应,从而为神经退行性疾病创造新的疗法。在目标 1 中,我们建议设计基于 TIMP 的蛋白质支架,以提高结合选择性。使用定向进化和酵母表面展示实现 MMP-9 在目标 2 中,我们将使用 MMP-9 和 ADAM-10 研究这些 TIMP-3 变体的相互作用机制。通过 X 射线晶体学来了解抑制的潜在机制 在目标 3 中,我们将评估这些工程化 TIMP-3 支架,在神经退行性模型中对 MMP-9 具有更高的选择性。这些研究将为神经退行性疾病和其他 MMP 相关疾病的临床前体内模型和新治疗策略奠定基础。

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)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Maryam Raeeszadeh Sarmazdeh其他文献

Maryam Raeeszadeh Sarmazdeh的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Maryam Raeeszadeh Sarmazdeh', 18)}}的其他基金

Bio-Layer Interferometry (BLI) Octet R8
生物层干涉测量 (BLI) 八位字节 R8
  • 批准号:
    10632961
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.11万
  • 项目类别:
Selective targeting of matrix metalloproteinases for developing preterm labor therapeutics
选择性靶向基质金属蛋白酶用于开发早产疗法
  • 批准号:
    10509786
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.11万
  • 项目类别:
Directed evolution of tissue inhibitor of metalloproteinase 3 (TIMP-3) to develop novel Alzheimer’s disease (AD) therapeutics
金属蛋白酶组织抑制剂 3 (TIMP-3) 的定向进化可开发新型阿尔茨海默病 (AD) 疗法
  • 批准号:
    10303777
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 24.11万
  • 项目类别:
Engineering selective metalloproteinases inhibitors for developing new therapeutics for neurodegenerative diseases
工程选择性金属蛋白酶抑制剂用于开发神经退行性疾病新疗法
  • 批准号:
    10187695
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 24.11万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于神经退行性疾病前瞻性队列的新烟碱类杀虫剂暴露对阿尔茨海默病的影响及作用机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    53 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于miRNA介导ceRNA网络调控作用的防治阿尔茨海默病及认知障碍相关疾病药物的发现研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
LMTK1调控核内体转运介导阿尔茨海默病神经元Reserve机制研究
  • 批准号:
    81903703
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
MBP酶切L1CAM介导的线粒体自噬在阿尔茨海默病中的作用和机制
  • 批准号:
    81901296
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    20.5 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于自组装多肽纳米探针检测蛋白标志物用于阿尔茨海默病精准诊断的研究
  • 批准号:
    31900984
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Small Molecule Degraders of Tryptophan 2,3-Dioxygenase Enzyme (TDO) as Novel Treatments for Neurodegenerative Disease
色氨酸 2,3-双加氧酶 (TDO) 的小分子降解剂作为神经退行性疾病的新疗法
  • 批准号:
    10752555
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24.11万
  • 项目类别:
A Tissue-Specific Soluble Platelet-Derived Growth Factor Receptor-beta Isoform Retains Functional Capacity
组织特异性可溶性血小板衍生生长因子受体-β亚型保留功能能力
  • 批准号:
    10668031
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.11万
  • 项目类别:
Role of oligodendrocyte-derived IL-33 in brain aging and Alzheimer's disease
少突胶质细胞来源的 IL-33 在大脑衰老和阿尔茨海默病中的作用
  • 批准号:
    10736636
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.11万
  • 项目类别:
Characterization of Tagged Type IV Collagen
标记的 IV 型胶原蛋白的表征
  • 批准号:
    10724541
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.11万
  • 项目类别:
Anti-medin immunotherapy for vascular aging and related dementias
针对血管老化和相关痴呆的抗 Medin 免疫疗法
  • 批准号:
    10724869
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.11万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了