从肽底物到抗丙肝药物特拉匹韦.pdf

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1、·1208‘药学学报ActaPharmaceuticaSinica2014，49(8)：1208—1210·新药发现与研究实例简析·新药创制是复杂的智力活动，涉及科学研究、技术创造、产品开发和医疗效果等多维科技活动。每个药物都有自身的研发轨迹，而构建化学结构是最重要的环节，因为它涵盖了药效、药代、安全性和生物药剂学等性质。本栏目以药物化学视角，对有代表性的药物的成功构建，加以剖析和解读。特拉匹韦与波西匹韦(本刊2014，7：1084—1088)均为HCV治疗药，作用靶标相同，结构类型也相似。FDA批准二者上市相差7天，说

2、明是独立研发的。虽然都是以酶的裂解产物多肽为起始物，但研发的策略和路径不同，所以两个“匹韦”的结构不同，体现了新药研究有鲜明的个性和不可复制性。由十肽演化成本品的成药过程，包含了降低分子尺寸、剪除肽的性质、引入和优化亲电性基团、各个结合位点的最佳配置等，是采用药物化学的原理和构效关系分析方法，辅以复合物晶体结构指导微观结构的调整而实现的。从另一视角看，本品是从肽结构出发，设计有机小分子以抑制蛋白一蛋白相互作用的分子操作。(编者按)从肽底物到抗丙肝药物特拉匹韦郭宗儒(中国医学科学院药物研究所，北京100050)1靶标的确定

3、端裂解产物可抑制NS3蛋白酶的活性，例如NS4A．1989年发现并确定了丙肝病毒(Hcv)，1996年NS4B的裂解位点生成的NS4A对酶的抑制活性=解析了HCV的NS3．4A蛋白酶的晶体结构和它在HCV0．6gmol·L，肽的抑制作用认为主要是酸性基团，生长增殖和生命周期的作用，这为基于HCV蛋白酶并确定酶的Lys136是结合位点。结构设计丙肝药物提供了结构基础。水解产物的类似物十肽1具有抑制活性，相对分NS3．4A蛋白酶是由酶NS3和辅酶NS4A构成子质量为1097，=0．89gmol-L一(Steinktihler

4、C，et的。NS3是双重功能酶，在N端的丝氨酸蛋白酶和在a1．Biochemistry,1998，37：8899-8890)，然而1的结构C端的NTP酶／helicase；NS4A为54肽，与NS3相结中含有两个羧基，不利于进入细胞(LarsenSD，eta1．合辅助催化作用。NS3与底物结合的活性中心，是由BioorgMedChemLett．2003，13：971)。Asp81．His57．Ser139三元体构成，处于两个桶状结构3肽类结构的优化的裂隙处，可作为抑制剂结合的位点，但总的说来，以十肽1为起始物，为了提高对

5、NS3蛋白酶的活性中心是一个展开的平坦而疏水的浅表面，这对结合能力，在肽链中加入亲电性基团醛基，以便与催于设计和确定抑制剂的锚点带来困难。化三元体中的Ser139形成共价键加成产物(Leung2肽类抑制剂Deta1．JMedChem，2000，43：305)。为降低分子尺Vertex公司研究发现，某些NS3底物蛋白的N寸合成了一系列减少氨基酸残基、在C端含有醛基P6COOHP4P2PI‘P3O郭宗儒：从肽底物到抗丙肝药物特拉匹韦的肽，发现六肽醛2(相对分子质量为733，=0．89择性，而且化学不稳定。为了优化该亲电基团。

6、将化合txmol·L)，但存在两个羧基仍不适宜，去除P6和P5物3中的醛基用其他亲电性基团如6c卤代酮、杂环两个酸性残基以有利于进入细胞，化合物3为四肽醛，酮、0[二酮和酮基酰胺等替换，发现含oc酮基酰胺虽然活性降低为Ki=12pmol·L～，但分子尺寸明显降的化合物4活性提高12倍，：0．92gmol·L～，而其低，相对分子质量为595，可作为优化结构的新起点。他基团的取代活性未见提高。4的相对分子质量为3．1P1的优化742，对感染HCV细胞的抑制活性IC50=4．8Ixmol·L～，化合物3的P1是用乙基代替底物肽

7、的半胱氨酸对正常细胞的细胞毒作用IC50>100pmol·L～，提示侧链，活性是否因此减弱，为此，将3的Pl用其他基细胞水平具有一点点活性和选择性。此外，还证明团替换，例如正丙基、CF3CH2等，活性显著增高，但P1’区域S-a甲基苄胺活性强于．异构体。偕二甲基或甲氧乙基的活性降低可能是体积过大化合物4与NS3复合物晶体结构表明，Ser139的缘故。因三氟乙基的原料比去甲缬氨酸(正丙基的加成到酮基形成共价结合，酰胺的酮基氧与Ser138载体)昂贵，故确定P1为正丙基。和Glu137的N．H形成氢键。图2是化合物与NS33

8、．2P2的优化活性中心形成共价键和氢键结合的示意图r用粗线P2是抑制剂的重要位段，它处于NS3蛋白酶的表示。催化三元体部位，加之羟基脯氨酸含有两个属性中另一个里程碑式的化合物5，是P2的苄氧基变心，因此对P2区域作了广泛的构效关系研宄。如图1换成酰基连接的四氢异喹啉片段，P1为正丙基，P1’为所示的构效关系(Pern