孤啡肽不同修飾和孤啡肽受體拮抗劑的構(gòu)效關(guān)系研究.pdf

1、孤啡肽(Nociceptin/OrphaninFQ，N/OFQ)是阿片受體樣受體(Nociceptin/orphaninFQreceptor，NOPreceptor)的內(nèi)源性配基。孤啡肽同經(jīng)典的內(nèi)源性阿片肽在結(jié)構(gòu)上有很高的同源性，但不結(jié)合經(jīng)典阿片受體。孤啡肽受體是與經(jīng)典阿片受體具有60％同源性的G蛋白偶聯(lián)受體。孤啡肽和它的受體系統(tǒng)調(diào)節(jié)了許多生物學(xué)功能，進(jìn)一步了解該系統(tǒng)的生理學(xué)和病理學(xué)作用需要NOP受體新的有效的激動(dòng)劑和拮抗劑。

2、過去五年來，研究者已經(jīng)在設(shè)計(jì)和發(fā)現(xiàn)NOP受體高效的肽類激動(dòng)劑和拮抗劑方面取得了顯著的進(jìn)步，一些對(duì)N/OFQ的修飾增加了其生物效價(jià)，我們首先合成了兩個(gè)系列的N/OFQ相關(guān)類似物，用以研究這些不同修飾之間的組合關(guān)系。我們組合的修飾包括：(a)Phe4→(pF)Phe4；(b)Ala7,Ala11→Aib7,Aib11；(c)Leu14,Ala15→Arg4，Lys15。第一個(gè)系列的N-末端為Phe，第二個(gè)系列的N-末端為Nphe，所有的類似

3、物都是C-末端酰胺化。 這些化合物通過大鼠腦細(xì)胞膜親和試驗(yàn)和小鼠輸精管實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了檢定。結(jié)果顯示第一系列的化合物都有比N/OFQ更高的親和性效價(jià)。它們的親和力(pKi)從10.08到10.78。這比N/OFQ的親和力(pKi9.33)高6到28倍。而在小鼠輸精管實(shí)驗(yàn)中，第一系列類似物表現(xiàn)出是NOP受體完全激動(dòng)劑，同時(shí)顯示出比N/OFQ(pEC507.50)高的激動(dòng)效價(jià)(pEC508.49～9.37)。特別是類似物[(pF)Phe4

4、,Aib7，Aib11,Arg14，Lys15]N/OFQ-NH2是一個(gè)高效的NOP受體激動(dòng)劑，它的pKi為10.78；pEC50為9.37。 第二系列的類似物在MVD實(shí)驗(yàn)中都競爭性地拮抗N/OFQ的作用。在小鼠輸精管實(shí)驗(yàn)中，這些肽在10μM濃度下仍未表現(xiàn)出任何殘余的激動(dòng)活性，第二系列的類似物的pA2從7.14到8.39。而在受體親和實(shí)驗(yàn)中，它們的pKi值為9.08～9.99。其中[Nphe1,(pF)Phe4，Aib7,Aib

5、11，Arg14,Lys15]N/OFQ-NH2是一個(gè)最好的NOP受體拮抗劑(pA2=8.39)，并顯示了較高的親和性(pKi=9.99)。 我們進(jìn)一步通過其它一些生物學(xué)活性試驗(yàn)檢定了[(pF)Phe4,Aib7,Aib11，Arg14，Lys15]N/OFQ-NH2和[Nphe1，(pF)Phe4,Aib7,Aib11,Arg14,Lys15]N/OFQ-NH2。在小鼠結(jié)腸實(shí)驗(yàn)中，[p(F)Phe4,Aib7,Aib11，Ar

6、g14，Lys15]N/OFQ-NH2顯示是比N/OFQ強(qiáng)的NOP受體的高效激動(dòng)劑。而[Nphe1，(pF)Phe4,Aib7,Aib11,Arg14,Lys15]N/OFQ-NH2在該試驗(yàn)中仍然表現(xiàn)為NOP受體的拮抗劑。 在小鼠甩尾實(shí)驗(yàn)中，比較[p(F)Phe4,Aib7,Aib11,Arg14,Lys15]N/OFQ-NH2與N/OFQ在同一實(shí)驗(yàn)條件下的作用，顯示出前者比N/OFQ更高效，作用持續(xù)時(shí)間更長。[Nphe1，(p

7、F)Phe4,Aib7,Aib11,Arg14,Lys15]N/OFQ-NH2側(cè)腦室注射后產(chǎn)生了強(qiáng)的抗傷害性感受作用，而且作用持續(xù)60分鐘。 在心血管系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中，[p(F)Phe4，Aib7,Aib11,Arg14,Lys15]N/OFQ-NH2能降低麻醉大鼠的平均動(dòng)脈壓。雖然[Nphe1，(pF)Phe4,Aib7,Aib11,Arg14,Lys15]N/OFQ-NH2本身對(duì)大鼠平均動(dòng)脈壓無影響，但其能顯著拮抗N/OFQ所引起

8、的大鼠平均動(dòng)脈壓的下降。 我們同時(shí)以[Nphe1]N/OFQ(1-13)NH2為模板研究了孤啡肽N-末端的構(gòu)效關(guān)系，合成了一系列的類似物，對(duì)這些類似物進(jìn)行了大鼠腦細(xì)胞膜親和試驗(yàn)和小鼠輸精管實(shí)驗(yàn)檢定。這系列類似物與NOP受體的親和性大幅度下降，其中以類似物17下降最多。當(dāng)R基為組氨酸和亮氨酸時(shí)，受體親和力有所提高；而為脯氨酸和賴氨酸時(shí)，親和力下降較多；R基為苯丙氨酸、D-苯丙氨酸、絲氨酸、谷氨酰胺、色氨酸時(shí)，親和力與[Nphe1]

9、N/OFQ(1-13)-NH2相當(dāng)。同時(shí)類似物20和21的受體親和力與[Nphe1]N/OFQ(1-13)-NH2相當(dāng)，而芐基充分舒展的類似物22親和力則降低較多。這系列類似物的MVD活性與N/OFQ比較亦均有大幅度下降；而與[Nphe1]N/OFQ(1-13)-NH2比較，則均喪失了拮抗活性。當(dāng)α-碳原子的R基不為H時(shí)，均表現(xiàn)為弱的激動(dòng)活性。當(dāng)我們將Ph-CH2-NH-CH2-替換為Ph-CH2-CH2-CH2-(類似物22)時(shí)，類似

10、物喪失了任何NOP受體活性。其中激動(dòng)活性最好的是R基為苯丙氨酸時(shí)，在10uM時(shí)可引起53％的抑制，而R基為絲氨酸和谷氨酰胺時(shí)，喪失任何NOP受體活性。我們推測(cè)Nphe的芐基可能指向了受體TM3和TM7間隙中，而芐基位置的變化，使得拮抗活性喪失；而R基是NOP受體激活所必需的，R基的結(jié)構(gòu)與空間位置對(duì)激活NOP受體非常重要。 此外[Aib7,Aib11]N/OFQ-NH2在小鼠結(jié)腸實(shí)驗(yàn)中和小鼠甩尾實(shí)驗(yàn)中，均表現(xiàn)出比N/OFQ更高效。

11、在心血管系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中，[Aib7,Aib11]N/OFQ-NH2能降低麻醉大鼠的平均動(dòng)脈壓。 通過我們的工作，我們探討了這些不同修飾的組合關(guān)系，以及它們?cè)黾佑H和力和活性的效果。我們的結(jié)果顯示這些修飾有協(xié)同增效作用，而且N-末端的替換使得類似物由NOP受體激動(dòng)劑轉(zhuǎn)變?yōu)镹OP受體拮抗劑。此外我們報(bào)道了一些NOP受體的高效激動(dòng)劑和拮抗劑，其中尤以[(pF)Phe4,Aib7,Aib11，Ar14Lys15]N/OFQ-NH2和[Nphe