二型磷酸二酯酶(PDE2)抑制劑選擇性的結構基礎研究.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從而在調控細胞生命活動中發(fā)揮至關重要的作用。PDE家族蛋白具有獨特的組織和細胞分布性質，是多種疾病治療的藥物作用靶標。由于PDE家族蛋白催化區(qū)的三維結構非常近似，所以針對該家族蛋白進行藥物設計時需要重點考察其抑制劑選擇性的優(yōu)劣。
　　近年來，二型磷酸二酯酶(PDE2)作為治療中樞神經系統(tǒng)疾?。òò柎暮ＤY）的藥靶而日益受到關注

2、。但目前尚因缺乏PDE2與特異性抑制劑的復合物晶體結構從而無法為合理藥物設計提供精確的結構模型。
　　在本研究中，我們首先通過PDE2與融合蛋白共表達的方法，在原核表達系統(tǒng)中大量表達、純化了PDE2催化區(qū)蛋白。通過大量結晶條件篩選和優(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晶體結構(2.0(A))和復合物晶體結構(1.9(A

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