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B肝衣殼組裝調節劑進展,2種命中小分子,被美國科學家發現_化合物

B肝病毒衣殼組裝調節劑(CpAM),在臨床前和臨床研究中均顯示出作為有效抗B肝新靶點新機制藥物希望。美國明尼蘇達大學藥學院藥物設計中心等研究人員介紹,運用結構和基於藥效學方法,發現新的命中小分子化合物分別為ZW-1841和ZW-1847。

B肝衣殼組裝調節劑進展,2種命中小分子,被美國科學家發現

我們報告了通過針對小分子蛋白質-蛋白質相互作用(PPI)庫,基於機構的虛擬篩選以及藥效團引導的化合物設計和合成工作,識別命中了新型衣殼組裝調節劑。首先在熱位移測定(TSA)中評估固化的化合物,然後在抗病毒測定中,進一步評估TSA命中率。這些工作導致發現了2個結構獨特的支架ZW-1841和ZW-1847,它們都是新型HBV CpAM命中物,均以部門數µM的濃度抑製HBV,而在100 µM時無細胞毒性。

在ADME測試分析中,2種化合物的檢測結果,均顯示出非凡的血漿和微粒體穩定性。分子建模表明,這些命中分子以與已知CpAM完全一致的模式結合到Cp二聚體界面上。研究人員認為,雖然使用2種截然不同的方法對篩選組合物(106種化合物)進行了分析,但2組均鑒定出了具有顯著抗病毒活性化合物:藥效基團引導合成的ZW-1840,ZW-1841,ZW-1845和ZW-1847;虛擬篩選中的ZW-1888和ZW-1929。

圖來自本研究(A)ZW-1841,(B)ZW-1847和(C)ZW-1888以及(D)ZW-935和ZW-1847最佳結合姿勢的預測最佳結合方式

總體而言,基於藥效團方法以兩位數的µM濃度產生了兩個具有抗病毒效力的命中值:ZW-1841(EC50 = 6.6 µM)和ZW-1847(EC50 = 3.7 µM),而來自虛擬篩選的最有效命中方法是ZW-1888可抑製HBV,EC50為17.2 µM。在細胞毒性試驗中,ZW-1888具有中等細胞毒性(CC50 = 47 µM),而ZW-1841和ZW-1847,在最高為100 µM的濃度下均無毒。

這些結果清楚地將ZW-1841和ZW-1847,定義為我們的最佳選擇化合物,並促使我們評估了它們的主要ADME性能。這2種化合物均顯示出優異的血漿與微粒體穩定性,其特性與良好的生物利用度較好地契合。但是,我們觀察到這2種命中小分子化合物的水溶性都需要改善。這將是未來通過模擬合成進行命中,優化工作的主要方向之一。

為更好地了解所觀察到的效力,我們還分析了3種活性化合物結合模式。使用了從虛擬篩選或藥效團指導的設計中,獲得的最佳輸出結構,並使用PyMOL可視化軟體對其進行了分析。最佳輸出結構是根據各個輸出結構對接得分,以及可能的不良相互作用(例如配體和蛋白質之間的空間衝突)確定的。首先研究了ZW-1841,ZW-1847和ZW-1888的單個結合模式,它們由苯並咪唑並嘧啶,吡唑並吡啶酮和2H-苯並惡嗪-3(4H)-一個核心結構以及一個苯甲酰胺部分組成。

分子模型預測,EC50<20 µM的所有3種抑製劑在鹵素結合腔中均具有鹵代苯基酰胺。對於ZW-1841,預計苯甲酰胺羰基和酰胺N–H分別與W102(來自鏈A)和T128的氧原子(來自鏈B)形成氫鍵。有趣的是,模型化的ZW-1841的稠合雜芳族核從疏水子口袋中翻轉到溶劑暴露區域。這可能是因為3個稠合環部分與疏水性口袋上的氨基酸殘基之間潛在的空間衝突。

相較之下,ZW-1847的吡唑並吡啶酮核心位於佔據疏水子口袋的位置,並接近F23和Y118。T128的保守氫鍵由苯甲酰胺NH形成。ZW-1847和其他2個命中峰相比,具有更好活性,可能是因為吡啶酮核心的N(5)–H與Y118的氧原子之間存在額外的H鍵相互作用。Cp二聚體-二聚體界面處的芳族殘基Y132,F23,Y118和F122對於二十面體衣殼組裝至關重要。已證明選擇性靶向這些殘基(尤其是Y118)可成功開發出可破壞HBV衣殼裝配的選擇性抑製劑。

綜上所述,美國明尼蘇達大學藥學院藥物設計中心、美國埃默裡大學醫學院兒科生化藥理學實驗室、美國亞特蘭大兒童醫療保健中心研究人員為鑒定新穎B肝病毒衣殼組裝調節劑命中小分子,針對商業小分子PPI庫進行了基於結構的虛擬篩選,並採用藥效基團引導的幾種新型化學型的合成。最後,儘管通過這2種方法都鑒定出了活性化合物,但藥效團方法產生了2種新型的HBV CpAMs支架。

這些化合物的預測結合方式與已知CpAM的結合方式非常吻合。在測量主要ADME特性測定中,這2個命中小分子,都顯示出了優異的血漿和微粒體穩定性。研究結論已發表在科學雜誌《Viruses》上。返回搜狐,查看更多

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