二型磷酸二酯酶(PDE2)抑制劑選擇性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研究.pdf

1、磷酸二酯酶(phosphodiesterase，PDE)家族蛋白通過水解第二信使分子cAMP和cGMP從而在調(diào)控細(xì)胞生命活動(dòng)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。PDE家族蛋白具有獨(dú)特的組織和細(xì)胞分布性質(zhì)，是多種疾病治療的藥物作用靶標(biāo)。由于PDE家族蛋白催化區(qū)的三維結(jié)構(gòu)非常近似，所以針對(duì)該家族蛋白進(jìn)行藥物設(shè)計(jì)時(shí)需要重點(diǎn)考察其抑制劑選擇性的優(yōu)劣。
　　近年來，二型磷酸二酯酶(PDE2)作為治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾?。òò柎暮ＤY）的藥靶而日益受到關(guān)注

2、。但目前尚因缺乏PDE2與特異性抑制劑的復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)從而無法為合理藥物設(shè)計(jì)提供精確的結(jié)構(gòu)模型。
　　在本研究中，我們首先通過PDE2與融合蛋白共表達(dá)的方法，在原核表達(dá)系統(tǒng)中大量表達(dá)、純化了PDE2催化區(qū)蛋白。通過大量結(jié)晶條件篩選和優(yōu)化，獲得了PDE2催化區(qū)蛋白apo晶體和PDE2與特異性抑制劑BAY60-7550的復(fù)合物晶體。在同步輻射光源線站收集晶體衍射數(shù)據(jù)并解析了上述apo晶體結(jié)構(gòu)(2.0(A))和復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)(1.9(A

3、))。
　　在對(duì)apo晶體和復(fù)合物晶體進(jìn)行結(jié)構(gòu)比較之后，我們發(fā)現(xiàn)抑制劑BAY60-7550誘導(dǎo)PDE2形成了全新的結(jié)合腔，該結(jié)合位點(diǎn)在PDE家族蛋白中為首次發(fā)現(xiàn)。由于該結(jié)合腔主要由疏水性氨基酸組成，我們將其命名為H-Pocket(Hydrophobic-Pocket)。在小分子結(jié)合到PDE2后，該結(jié)合腔的一些氨基酸殘基側(cè)鏈發(fā)生了明顯的構(gòu)象變化。另外，我們也發(fā)現(xiàn)經(jīng)典的Glutamine Switch機(jī)制在抑制劑結(jié)合中發(fā)揮重要作用。<