靛红类双功能抑制剂: 调控SARS-3CL蛋白酶聚集状态与活性

周璐 金凤 刘莹 尚尔昌 魏平 李春梅 来鲁华

引用本文: 周璐, 金凤, 刘莹, 尚尔昌, 魏平, 李春梅, 来鲁华. 靛红类双功能抑制剂: 调控SARS-3CL蛋白酶聚集状态与活性[J]. 物理化学学报, 2012, 28(10): 2418-2422. doi: 10.3866/PKU.WHXB201209143 shu
Citation:  ZHOU Lu, JIN Feng, LIU Ying, SHANG Er-Chang, WEI Ping, LI Chun-Mei, LAI Lu-Hua. Isatin Dual Functional Inhibitors: Modulating the Aggregation State and Enzyme Activity of SARS-3CL Proteinase[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2012, 28(10): 2418-2422. doi: 10.3866/PKU.WHXB201209143 shu

靛红类双功能抑制剂: 调控SARS-3CL蛋白酶聚集状态与活性

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(90913021, 20473001, 11021463) (90913021, 20473001, 11021463)

    国家重点基础研究发展规划项目(973) (2009CB9185003)资助 (973) (2009CB9185003)

摘要:

1-(2-萘甲基)靛红-5-甲酰胺类化合物通过与底物口袋结合来抑制SARS-3CL 蛋白酶的活性, 而SARS-3CL蛋白酶自身的N端8 肽是作用于蛋白二聚界面的抑制剂. 本文设计同时占据SARS-3CL蛋白酶底物口袋和二聚界面的双功能抑制剂, 通过固相多肽合成方法制备由1-(2-萘甲基)靛红-5-甲酸和N端8肽组成的化合物, 得到不同长度连接链的6 个目标产物. 用显色底物方法测定化合物对SARS-3CL蛋白酶的抑制活性,其中化合物3的活性最高, IC50值(半抑制率)为3.8 μmol·L-1, 连接偶数甘氨酸的活性明显要好于连接奇数甘氨酸的化合物. 用超速离心沉降速率方法研究了化合物3对SARS-3CL蛋白酶聚集状态与活性的调控作用, 其同时具有诱导与抑制二聚的双重能力, 综合调控结果是抑制SARS-3CL蛋白酶的二聚. 这项研究给应用合成的化合物研究酶活性调节机制提供了一个示例.

English

    1. [1]

      (1) Bogert, M. T.; Nabenhauer, F. P. J. Am. Chem. Soc. 1924, 46,1702. doi: 10.1021/ja01672a021

      (1) Bogert, M. T.; Nabenhauer, F. P. J. Am. Chem. Soc. 1924, 46,1702. doi: 10.1021/ja01672a021

    2. [2]

      (2) Trinka, P.; Slegel, P.; Reiter, J. J. Prakt. Chem. 1996, 338, 675.doi: 10.1002/(ISSN)1521-3897(2) Trinka, P.; Slegel, P.; Reiter, J. J. Prakt. Chem. 1996, 338, 675.doi: 10.1002/(ISSN)1521-3897

    3. [3]

      (3) Praveen, C.; Ayyanar, A.; Perumal, P. T. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2011, 21, 4072. doi: 10.1016/j.bmcl.2011.04.117(3) Praveen, C.; Ayyanar, A.; Perumal, P. T. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2011, 21, 4072. doi: 10.1016/j.bmcl.2011.04.117

    4. [4]

      (4) Shingade, S. G.; Bari, S. B.;Waghmare, U. B. Med. Chem. Res.2012, 21, 1302. doi: 10.1007/s00044-011-9644-y(4) Shingade, S. G.; Bari, S. B.;Waghmare, U. B. Med. Chem. Res.2012, 21, 1302. doi: 10.1007/s00044-011-9644-y

    5. [5]

      (5) Adibi, H.; Khodaei, M.; Pakravan, P.; Abiri, R. Pharm. Chem. J.2010, 44, 219. doi: 10.1007/s11094-010-0436-3(5) Adibi, H.; Khodaei, M.; Pakravan, P.; Abiri, R. Pharm. Chem. J.2010, 44, 219. doi: 10.1007/s11094-010-0436-3

    6. [6]

      (6) Pervez, H.; Iqbal, M. S.; Tahir, M. Y.; Nasim, F. U.; Choudhary,M. I.; Khan, K. M. J. Enzym. Inhib. Med. Chem. 2008, 23, 848.doi: 10.1080/14756360701746179(6) Pervez, H.; Iqbal, M. S.; Tahir, M. Y.; Nasim, F. U.; Choudhary,M. I.; Khan, K. M. J. Enzym. Inhib. Med. Chem. 2008, 23, 848.doi: 10.1080/14756360701746179

    7. [7]

      (7) Pervez, H.; Lqbal, M. S.; Tahir, M. Y.; Choudhary, M. I.; Khan,K. M. Nat. Prod. Res. 2007, 21, 1178. doi: 10.1080/14786410601129770(7) Pervez, H.; Lqbal, M. S.; Tahir, M. Y.; Choudhary, M. I.; Khan,K. M. Nat. Prod. Res. 2007, 21, 1178. doi: 10.1080/14786410601129770

    8. [8]

      (8) Dra vich, P. S.; Prins, T. J.; Zhou, R.;Webber, S. E.;Marakovits, J. T.; Fuhrman, S. A.; Patick, A. K.; Matthews, D.A.; Lee, C. A.; Ford, C. E.; Burke, B. J.; Rejto, P. A.;Hendrickson, T. F.; Brown, E. L.; Meador, J.W.; Ferre, R. A.;Harr, J. E. V.; Kosa, M. B.;Worland, S. T. J. Med. Chem. 1999,42, 1213. doi: 10.1021/jm9805384(8) Dra vich, P. S.; Prins, T. J.; Zhou, R.;Webber, S. E.;Marakovits, J. T.; Fuhrman, S. A.; Patick, A. K.; Matthews, D.A.; Lee, C. A.; Ford, C. E.; Burke, B. J.; Rejto, P. A.;Hendrickson, T. F.; Brown, E. L.; Meador, J.W.; Ferre, R. A.;Harr, J. E. V.; Kosa, M. B.;Worland, S. T. J. Med. Chem. 1999,42, 1213. doi: 10.1021/jm9805384

    9. [9]

      (9) Webber, S. E.; Tikhe, J.;Worland, S. T.; Fuhrman, S. A.;Hendrickson, T. F.; Matthews, D. A.; Love, R. A.; Patick, A. K.;Meador, J.W.; Ferre, R. A.; Brown, E. L.; DeLisle, D. M.; Ford,C. E.; Binford, S. L. J. Med. Chem. 1996, 39, 5072. doi: 10.1021/jm960603e(9) Webber, S. E.; Tikhe, J.;Worland, S. T.; Fuhrman, S. A.;Hendrickson, T. F.; Matthews, D. A.; Love, R. A.; Patick, A. K.;Meador, J.W.; Ferre, R. A.; Brown, E. L.; DeLisle, D. M.; Ford,C. E.; Binford, S. L. J. Med. Chem. 1996, 39, 5072. doi: 10.1021/jm960603e

    10. [10]

      (10) Vine, K. L.; Matesic, L.; Locke, J. M.; Ranson, M.; Skropeta, D.Anti-Cancer Agents Med. Chem. 2009, 9, 397.(10) Vine, K. L.; Matesic, L.; Locke, J. M.; Ranson, M.; Skropeta, D.Anti-Cancer Agents Med. Chem. 2009, 9, 397.

    11. [11]

      (11) Kandile, N. G.; Mohamed, M. I.; Ismaeel, H. M. J. Enzym. Inhib. Med. Chem. 2012, 27, 330. doi: 10.3109/14756366.2011.588950(11) Kandile, N. G.; Mohamed, M. I.; Ismaeel, H. M. J. Enzym. Inhib. Med. Chem. 2012, 27, 330. doi: 10.3109/14756366.2011.588950

    12. [12]

      (12) Peiris, J. S. M.; Lai, S. T.; Poon, L. L. M.; Guan, Y.; Yam, L. Y.C.; Lim,W.; Nicholls, J.; Yee,W. K. S.; Yan,W.W.; Cheung,M. T. ; Cheng, V. C. C.; Chan, K. H.; Tsang, D. N. C.; Yung, R.W. H.; Ng, T. K.; Yuen, K. Y. Lancet 2003, 361, 1319. doi: 10.1016/S0140-6736(03)13077-2(12) Peiris, J. S. M.; Lai, S. T.; Poon, L. L. M.; Guan, Y.; Yam, L. Y.C.; Lim,W.; Nicholls, J.; Yee,W. K. S.; Yan,W.W.; Cheung,M. T. ; Cheng, V. C. C.; Chan, K. H.; Tsang, D. N. C.; Yung, R.W. H.; Ng, T. K.; Yuen, K. Y. Lancet 2003, 361, 1319. doi: 10.1016/S0140-6736(03)13077-2

    13. [13]

      (13) Yang, H. T.; Yang, M. J.; Ding, Y.; Liu, Y.W.; Lou, Z. Y.; Zhou,Z.; Sun, L.; Mo, L. J.; Ye, S.; Pang, H.; Gao, G. F.; Anand, K.;Bartlam, M.; Hilgenfeld, R.; Rao, Z. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003, 100, 13190. doi: 10.1073/pnas.1835675100(13) Yang, H. T.; Yang, M. J.; Ding, Y.; Liu, Y.W.; Lou, Z. Y.; Zhou,Z.; Sun, L.; Mo, L. J.; Ye, S.; Pang, H.; Gao, G. F.; Anand, K.;Bartlam, M.; Hilgenfeld, R.; Rao, Z. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003, 100, 13190. doi: 10.1073/pnas.1835675100

    14. [14]

      (14) Lai, L. H.; Han, X. F.; Chen, H.;Wei, P.; Huang, C. K.; Liu, S.Y.; Fan, K. Q.; Zhou, L.; Liu, Z. M.; Pei, J. F.; Liu, Y. Curr. Pharm. Des. 2006, 12, 4555. doi: 10.2174/138161206779010396(14) Lai, L. H.; Han, X. F.; Chen, H.;Wei, P.; Huang, C. K.; Liu, S.Y.; Fan, K. Q.; Zhou, L.; Liu, Z. M.; Pei, J. F.; Liu, Y. Curr. Pharm. Des. 2006, 12, 4555. doi: 10.2174/138161206779010396

    15. [15]

      (15) Chen, L. R.;Wang, Y. C.; Lin, Y.W.; Chou, S. Y.; Chen, S. F.;Liu, L. T.;Wu, Y. T.; Chih-Jung, K. B.; Chen, T. S. S.; Juang, S.H. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2005, 15, 3058. doi: 10.1016/j.bmcl.2005.04.027(15) Chen, L. R.;Wang, Y. C.; Lin, Y.W.; Chou, S. Y.; Chen, S. F.;Liu, L. T.;Wu, Y. T.; Chih-Jung, K. B.; Chen, T. S. S.; Juang, S.H. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2005, 15, 3058. doi: 10.1016/j.bmcl.2005.04.027

    16. [16]

      (16) Zhou, L.; Liu, Y.; Zhang,W. L.;Wei, P.; Huang, C. K.; Pei, J. F.;Yuan, Y. X.; Lai, L. H. J. Med. Chem. 2006, 49, 3440. doi: 10.1021/jm0602357(16) Zhou, L.; Liu, Y.; Zhang,W. L.;Wei, P.; Huang, C. K.; Pei, J. F.;Yuan, Y. X.; Lai, L. H. J. Med. Chem. 2006, 49, 3440. doi: 10.1021/jm0602357

    17. [17]

      (17) Liu, Y.; Zheng, T. F.; Jin, F.; Zhou, L.; Liu, Z. M.;Wei, P.; Lai,L. H. Acta Chim. Sin. 2007, 65, 1707. [刘莹, 郑腾飞,金凤, 周璐, 刘振明, 魏平, 来鲁华. 化学学报, 2007, 65,1707.](17) Liu, Y.; Zheng, T. F.; Jin, F.; Zhou, L.; Liu, Z. M.;Wei, P.; Lai,L. H. Acta Chim. Sin. 2007, 65, 1707. [刘莹, 郑腾飞,金凤, 周璐, 刘振明, 魏平, 来鲁华. 化学学报, 2007, 65,1707.]

    18. [18]

      (18) Fan, K. Q.;Wei, P.; Feng, Q.; Chen, S. D.; Huang, C. K.; Ma,L.; Lai, B.; Pei, J. F.; Liu, Y.; Chen, J. G.; Lai, L. H. J. Biol. Chem. 2004, 279, 1637. doi: 10.1074/jbc.M310875200(18) Fan, K. Q.;Wei, P.; Feng, Q.; Chen, S. D.; Huang, C. K.; Ma,L.; Lai, B.; Pei, J. F.; Liu, Y.; Chen, J. G.; Lai, L. H. J. Biol. Chem. 2004, 279, 1637. doi: 10.1074/jbc.M310875200

    19. [19]

      (19) Chen, H.;Wei, P.; Huang, C. K; Tan, L.; Liu, Y.; Lai, L. H.J. Biol. Chem. 2006, 281, 13894. doi: 10.1074/jbc.M510745200(19) Chen, H.;Wei, P.; Huang, C. K; Tan, L.; Liu, Y.; Lai, L. H.J. Biol. Chem. 2006, 281, 13894. doi: 10.1074/jbc.M510745200

    20. [20]

      (20) Wei, P.; Fan, K. Q.; Chen, H.; Ma, L.; Huang, C. K.; Tan, L.; Xi,D.; Li, C. M.; Liu, Y.; Cao, A. N.; Lai, L. H. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006, 339, 865. doi: 10.1016/j.bbrc.2005.11.102(20) Wei, P.; Fan, K. Q.; Chen, H.; Ma, L.; Huang, C. K.; Tan, L.; Xi,D.; Li, C. M.; Liu, Y.; Cao, A. N.; Lai, L. H. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006, 339, 865. doi: 10.1016/j.bbrc.2005.11.102

    21. [21]

      (21) Wei, P.; Li, C. M.; Zhou, L.; Liu, Y.; Lai, L. H. Acta Phys. -Chim. Sin. 2010, 26, 1093. [魏平, 李春梅, 周璐, 刘莹, 来鲁华. 物理化学学报, 2010, 26, 1093.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20100449(21) Wei, P.; Li, C. M.; Zhou, L.; Liu, Y.; Lai, L. H. Acta Phys. -Chim. Sin. 2010, 26, 1093. [魏平, 李春梅, 周璐, 刘莹, 来鲁华. 物理化学学报, 2010, 26, 1093.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20100449

    22. [22]

      (22) Li, C. M.; Qi, Y. F.; Teng, X.; Yang, Z. C.;Wei, P.; Zhang, C. S.;Tan, L.; Zhou, L.; Liu, Y.; Lai, L. H. J. Biol. Chem. 2010, 285,28134. doi: 10.1074/jbc.M109.095851(22) Li, C. M.; Qi, Y. F.; Teng, X.; Yang, Z. C.;Wei, P.; Zhang, C. S.;Tan, L.; Zhou, L.; Liu, Y.; Lai, L. H. J. Biol. Chem. 2010, 285,28134. doi: 10.1074/jbc.M109.095851

    23. [23]

      (23) Fan, K. Q.; Ma, L.; Han, X. F.; Liang, H. H.;Wei, P.; Liu, Y.;Lai, L. H. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2005, 329, 934.doi: 10.1016/j.bbrc.2005.02.061(23) Fan, K. Q.; Ma, L.; Han, X. F.; Liang, H. H.;Wei, P.; Liu, Y.;Lai, L. H. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2005, 329, 934.doi: 10.1016/j.bbrc.2005.02.061

    24. [24]

      (24) Yang, H. T.; Xie,W. Q.; Xue, X. Y.; Yang, K. L.; Ma, J.; Liang,W. X.; Zhao, Q.; Zhou, Z.; Pei, D. Q.; Ziebuhr, J.; Hilgenfeld,R.; Yuen, K. Y.;Wong, L.; Gao, G. X.; Chen, S. J.; Chen, Z.;Ma, D.W.; Bartlam, M.; Rao, Z. H. PLoS Biol. 2005, 3, 1742.(24) Yang, H. T.; Xie,W. Q.; Xue, X. Y.; Yang, K. L.; Ma, J.; Liang,W. X.; Zhao, Q.; Zhou, Z.; Pei, D. Q.; Ziebuhr, J.; Hilgenfeld,R.; Yuen, K. Y.;Wong, L.; Gao, G. X.; Chen, S. J.; Chen, Z.;Ma, D.W.; Bartlam, M.; Rao, Z. H. PLoS Biol. 2005, 3, 1742.

    25. [25]

      (25) Huang, C. K.;Wei, P.; Fan, K. Q.; Liu, Y.; Lai, L. H.Biochemistry 2004, 43, 4568. doi: 10.1021/bi036022q

      (25) Huang, C. K.;Wei, P.; Fan, K. Q.; Liu, Y.; Lai, L. H.Biochemistry 2004, 43, 4568. doi: 10.1021/bi036022q

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  506
  • 文章访问数:  2493
  • HTML全文浏览量:  61
文章相关
  • 发布日期:  2012-09-26
  • 收稿日期:  2012-07-25
  • 网络出版日期:  2012-09-14
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章