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CN102204918A - 一种PPARγ激动剂的类固醇化合物及其用途 - Google Patents

一种PPARγ激动剂的类固醇化合物及其用途 Download PDF

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CN102204918A
CN102204918A CN2011100518040A CN201110051804A CN102204918A CN 102204918 A CN102204918 A CN 102204918A CN 2011100518040 A CN2011100518040 A CN 2011100518040A CN 201110051804 A CN201110051804 A CN 201110051804A CN 102204918 A CN102204918 A CN 102204918A
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CN
China
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ppar
medicine
pharmaceutical composition
derivant
purposes
Prior art date
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CN2011100518040A
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李勇
林圣宸
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Xiamen University
Original Assignee
Xiamen University
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Publication date
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Abstract

本发明公开了一种PPARγ激动剂的类固醇化合物及其用途,本发明证明一种类固醇化合物RU-486(米非司酮)为一种新型PPARγ的特异性激动剂,PPARγ能够调节血糖代谢平衡,并且可以作为治疗糖尿病的分子药物靶点。本发明提供了RU-486与PPARγ结合的三维晶体结构,从原子水平上揭示了RU-486在PPARγ配体结合域内的受体和配体相互作用的特殊结合模型,该PPARγ/RU-486蛋白复合体的结构与属于噻唑烷二酮的罗格列酮/PPARγ蛋白复合体有着明显的区别。RU-486与PPARγ有新的药物与靶标的结合位点,本发明表明了该类固醇化合物及其衍生物能够被设计成以取代罗格列酮来作为治疗胰岛素抵抗综合征的药物。

Description

一种PPARγ激动剂的类固醇化合物及其用途
技术领域
本发明涉及一种新型有效的PPARγ激动剂,涉及RU-486及其衍生物用于治疗PPARγ及PPARγ介导的疾病。本发明属于结构生物学、生物化学与药物化学领域。
背景技术
PPARγ(过氧化物酶体增殖体激活受体γ)是一种重要的核受体,它在调节血糖平衡和脂肪细胞分化方面具有关键作用。人工合成的PPARγ配体罗格列酮(Avandia(安糖健)TM)和吡格列酮(ActosTM)均属于噻唑烷二酮衍生物(TZDs),被广泛用于治疗二型糖尿病。TZDs通过提高胰岛素敏感性和降低血糖浓度,但是临床使用发现其具有严重副作用,如水肿、体重增加、以及增加心脏病的发作率。TZDs药物的副作用这一不利影响将会限制其未来的进一步发展,以及临床上对以TZDs为基础的PPARγ的配体药物的使用。事实上,Avandia(安糖健)这一TZD药物会提高服药者罹患心血管疾病的风险,已经被欧洲药监局和美国食品药品管理局禁止使用。因此,一个新型的基于PPARγ配体的药物设计策略可能会产生更多的有效的更少副作用的靶向药物。
PPARγ和PPARγ配体所介导的药理作用是,他们通过与配体结合域(LBD)结合,招募各类共激活因子(或共阻遏因子)来调节下游靶基因。在三种PPARs蛋白中均有特别的三臂“Y”型的大袋,能够使得他们牢固地结合单分枝配体和多分枝配体。除了大小和形状,配体结合袋的整体疏水性在控制该袋与其他脂溶性配体随意结合方面起着重要作用,该理论也提出了其他核受体成员关于配体选择性的具有挑战性的问题。事实上,许多核受体靶向药物的副作用都与药物与其他核受体家族成员的跨反应性有关。从另一个方面来看,跨反应性也提供了一种新的调控机制,即这种现象可能可以通过多方互补反应来提高配体药物治疗效果。
发明内容
本发明发现类固醇药物RU-486(米非司酮)是PPARγ的特异激动剂,并且基于分子结构水平来阐述这种特异的选择性。RU-486是一种用于治疗皮质醇增多症的类固醇药物。值得注意的是,RU-486能够通过降低血糖浓度和提高胰岛素灵敏性来抵抗抗糖尿病。本发明通过大量实验归纳了RU-486的医疗效果,从它与核受体PPARγ的相互作用揭示了迄今不明的这种多方面药效药物的信号通路机理。从分子结构水平来看,PPARγ与RU-486所形成的蛋白复合物的结构展现了PPARγ的配体结合袋与RU-486的特别结合模式,这种模式符合PPARγ受体的典型活性构象。此外,本发明还发现RU-486能够调节PPARγ的重要靶向基因的表达来调节脂肪细胞的分化,但是这种诱导脂肪形成的活性低于噻唑烷二酮类化合物。因此,我们通过实验得出的结果表明,通过优化RU-486,能够提供一种设计策略以研发用于治疗胰岛素抵抗综合征的非噻唑烷二酮类的有效药物。
本发明的目的之一,在于提供一种RU-486与PPARγLBD蛋白复合物晶体。该蛋白复合体晶体具有广泛的用途,例如,可用于PPAY三维结构的分析,用于设计PPAY药物,用于配体结合特性的分析。这种高质量的晶体,还可溶解于水中,提供其它用途的水溶液。
本发明发现,PPARγLBD的ARG288氨基酸残基位点与RU-486及其衍生物的二甲基苯胺侧链氮原子通过氢键结合。
PPARγLBD的A292、I326氨基酸残基位点与RU-486及其衍生物的二甲基苯胺侧链上的甲基和苯环发生疏水结合。
PPARγLBD的F282、F363氨基酸残基位点通过构象变化移动,与RU-486及其衍生物的疏水基团形成疏水键。
本发明的另一目的,在于提供一种获得RU-486与PPARγ蛋白复合物晶体的方法,其中该晶体的生长条件包括:0.2M Succinic acid(琥珀酸),pH 7.0,和25%PEG 3350(聚乙二醇3350)。
本发明的再一目的,在于提供非噻唑烷类化合物的PPARγ激动剂,该激动剂具有以下的结构:结构式(XVI)。
Figure BDA0000048750350000031
式中,
R1、R2、R3、R4、R5和R6表示被氢原子、氧原子、硫原子、卤素原子、羧基、羰基、巯基、C2-C6烷基、C1~C6烷氧基、C3~C6环烷基、卤代C1-C6烷基、药理上可接受的盐、氨基酸、氨基酸盐等基团取代。以上结构式代表RU-486及其衍生物。本发明发现RU-486及其衍生物的二甲基苯胺末端空间指向PPARγLBD的5号螺旋,并与之垂直,之前发现的配体与PPARγ结合时从未有残基指向5号螺旋。
本发明的再一目的,在于一种PPARγ激动剂,其具有以下的结构式XII:
Figure BDA0000048750350000032
本发明的再一目的,在于以RU-486的二甲基苯胺侧链所具有的独特结构与功能为基础,设计和提供作为新型的以PPARγ为靶点药物功能团,其结构式为(XIII)。
式中,
R1和R2表示被氢原子、氧原子、硫原子、卤素原子、羧基、羰基、巯基、C2-C6烷基、C1~C6烷氧基、C3~C6环烷基、卤代C1-C6烷基、药理上可接受的盐、氨基酸、氨基酸盐等基团取代。R3基团可由C1~C6烷基、C1~C6烷氧基、C3~C6环烷基、O、羰基、-SH、或者与含氮杂环烷基结合。
较佳地,RU-486的类固醇核心用罗格列酮核心取代,结构式(XIV)。
Figure BDA0000048750350000041
较佳地,罗格列酮核心用其他TZDs(噻唑烷二酮),如吡格列酮(Pioglitazone)替换。
较佳地,罗格列酮核心用PPARγ天然配体如PGJ2、9-HODE、和13-HODE、LNO2和OA-NO2等基团替换。
较佳地,罗格列酮核心用十八碳二烯酸(亚油酸C18H32O2)取代,结构式(XV)。
Figure BDA0000048750350000042
本发明的再一目的,在于提供RU-486的用途,其作为一种PPARγ药物,该药物靶点为PPARγ核受体。
本发明的再一目的,在于提供一种药物设计、药物合成和/或药物筛选的方法,该方法根据RU-486及其衍生物与PPARγ的结合结构及位点,进行药物设计、药物合成和/或药物筛选。
本发明的再一目的,在于提供RU-486及其衍生物的用途,其用作治疗PPARγ自身导致的或者治疗由PPARγ介导导致的疾病的药物。
本发明的再一目的,在于提供RU-486及其衍生物的用途,其用于制作提高细胞对胰岛素敏感性的药物。
本发明的再一目的,在于提供RU-486及其衍生物的用途,其用于制作稳定血糖的药物。
本发明的再一目的,在于提供RU-486及其衍生物的用途,其用于制作诱导原脂肪细胞分化的药物。
本发明的再一目的,在于提供RU-486及其衍生物的用途,其用于制作治疗胰岛素抵抗综合症的药物。
本发明的再一目的,在于提供RU-486及其衍生物的用途,其用于制作治疗动脉粥样硬化的药物。
本发明的再一目的,在于提供RU-486及其衍生物的用途,其用于制作治疗高胰岛素血症的药物。
本发明的再一目的,在于提供RU-486及其衍生物的用途,其用于制作治疗GR介导的疾病的药物。
本发明的再一目的,在于提供RU-486及其衍生物的用途,其用于制作联合治疗GR与PPARγ共同介导的疾病的药物。
本发明的再一目的,在于提供RU-486及其衍生物的用途,其用于制作治疗PPARγ介导的疾病如癌症的药物。
本发明的再一目的,在于提供RU-486及其衍生物的用途,其用于RU-486及其衍生物的药物制剂管理;管理RU-486及其衍生物的药物制剂的治疗使用。
本发明是通过下述技术方案加以实现:
蛋白纯化
构建N-端含有6个组氨酸的pET24a(Novagen)人类的PPARγLBD(配体结合域)(氨基酸残基数206-477)的质粒。PPARγ序列:
Glu Ser Ala Asp Leu Arg Ala Leu Ala Lys His Leu Tyr Asp Ser Tyr Ile Lys Ser Phe ProLeu Thr Lys Ala L ys Ala Arg Ala Ile Leu Thr Gly Lys Thr Thr Asp Lys Ser Pro Phe Val Ile TyrAsp Met Asn Ser Leu Met Me t Gly Glu Asp Lys Ile Lys Phe Lys His Ile Thr Pro Leu Gln GluGln Ser Lys Glu Val Ala Ile Arg Ile Phe  Gln Gly Cys Gln Phe Arg Ser Val Glu Ala Val Gln GluIle Thr Glu Tyr Ala Lys Ser Ile Pro Gly Phe Val  Asn Leu Asp Leu Asn Asp Gln Val Thr Leu LeuLys Tyr Gly Val His Glu Ile Ile Tyr Thr Met Leu Ala Ser L eu Met Asn Lys Asp Gly Val Leu IleSer Glu Gly Gln Gly Phe Met Thr Arg Glu Phe Leu Lys Ser Leu Arg Ly s Pro Phe Gly Asp PheMet Glu Pro Lys Phe Glu Phe Ala Val Lys Phe Asn Ala Leu Glu Leu Asp Asp Ser Asp  Leu AlaIle Phe Ile Ala Val Ile Ile Leu Ser Gly Asp Arg Pro Gly Leu Leu Asn Val Lys Pro Ile Glu Asp  IleGln Asp Asn Leu Leu Gln Ala Leu Glu Leu Gln Leu Lys Leu Asn His Pro Glu Ser Ser Gln LeuPhe Ala Ly s Leu Leu Gln Lys Met Thr Asp Leu Arg Gln Ile Val Thr Glu His Val Gln Leu LeuGln Val Ile Lys Lys Thr
将该质粒转化进BL21感受态细胞,并在25℃条件下的LB培养基中生长,当OD600达到1.0左右,使用0.1mM的IPTG在16℃下诱导。收集细胞,每6升菌液用纯化缓冲液200ml(20mM Tris pH8.0,150mM NaCl,10%glycerol,and 25mM imadazole)重悬细胞。破碎细胞,20,000rpm转速离心30分钟。将上清过5ml的镍离子交换柱(NiSO4-loadedHisTrap HP column GE Healthcare)。用洗脱缓冲液梯度洗脱该柱子上蛋白,控制咪唑浓度梯度变化在25-500mM。用阳离子交换柱(GE Healthcare)进一步纯化蛋白。将蛋白滤出液浓缩到10mg/ml的终浓度。用SRC1多肽(SLTERHKI LHRLL QEGSP)与蛋白进行复合。
蛋白结晶,晶体数据收集与结构解析
PPARγ/RU-486复合物蛋白质晶体在室温条件下,生长于特定缓冲液(0.2M Succinicacid,pH 7.0,and 25%PEG 3350)中的晶体筛选盘中,将1μl缓冲液与1μl蛋白液混合倒挂在晶体筛选盘的玻璃上。生长出的晶体用液氮速冻后收集以备数据采集使用。在美国先进光源(Advanced Photon Source)的生物21号实验站进行数据采集。数据使用HKL2000软件(Otwinowski and Minor 1997)进行初步分析整理。具体结构解析使用CCP4软件包(http://www.ccp4.ac.uk)进行处理。使用手动模式的Coot软件(Emsley and Cowtan 2004)进行三维图像构建,进一步使用REFMAC(CCP4)软件优化。该蛋白晶体的结构见附录1.
辅因子结合实验
用AlphaScreenTM试剂盒(Perkins-Elmer)实验能够检测出PPARγLBD与配体结合所需的各种不同基序的多肽(Li et al.2005)。该实验的反应体系是20nM的受体LBD蛋白,20nM生物素化的辅因子多肽,5μg/ml的供体和受体玻璃珠,缓冲液(50mM MOPS,50mM NaF,0.05mM CHAPS,and 0.1mg/ml bovine serum albumin,pH7.4)。
瞬时转染实验
使用含有10%胎牛血清的DMEM培养基进行Cos-7细胞培养,使用Lipofectamine2000(Invitrogen)试剂盒进行瞬时转染(Li et al.2005)。使用Quick-Change site-directedmutagenesis试剂盒(Stratagene)进行PPARγ质粒突变。在24孔培养板中当细胞密度达到5x104/每孔后进行转染。在Gal-4驱动的报告实验中,使用200ng的Gal4-LBD与200ng的pG5Luc(Promega)进行共转染。在天然启动子报告实验中,用含有全长核受体质粒与荧光酶报告基因质粒共转染。转染后5小时加配体。处理24小时候,收集细胞用于荧光素酶检测实验。荧光检测实验的基线通过共转染Renilla报告基因来做内源参照。
3T3-L1分化和RNA分析
使用含有10%胎牛血清的DMEM培养基培养3T3-L1前脂肪细胞(Reginato et al.,1998)。简明地说,细胞用1μM罗格列酮或RU-486处理,诱导脂肪细胞分化。在室温条件下,用Oil Red O方法进行染色[0.5g of Oil Red O(Sigma,St.Louis,MO)in 100ml ofisopropyl alcohol]15分钟。
使用Trizol试剂(Life Technologies,Inc.)提取3T3-L1细胞的总RNA。使用iScript cDNASynthesis试剂盒(Bio-Rad)来转录RNA。使用Power SYBR
Figure BDA0000048750350000071
Green PCR Master Mix(Applied Biosystems)进行实时荧光定量PCR实验。
本发明表明RU-486及通过设计RU-486的衍生物,能够特异地以PPARγ为靶点,作为治疗胰岛素抵抗综合征的可选替代药物。基于我们所展示的结构与构效(SAR)的分析,我们提供了一种用以提高PPARγ高亲和性和高特异性的合理的设计范本。
附图说明:
附图1.RU-486是一种高亲和结合力的PPARγ激活剂。(A)RU-486的受体特异性转录激活。用pG5Luc报告基因与含有PPARγLBD的质粒共转染Cos7细胞。转染后,细胞用DMSO或RU-486处理。(B)PPARγ的转录激活的RU-486剂量。用含有PPARγ全长序列的质粒和PPARγ荧光素酶报告基因共转Cos7细胞。在转染后,细胞用DMSO或不同浓度的RU-486及罗格列酮处理。
附图2.RU-486处理后PPARγ转录活性的变化。(A)RU-486增加了PPARγ与含有LXXLL基序的共活化因子的相互作用。(B)PPARγ的抑制剂GW9662能够抑制RU-486对PPARγ的激活作用。
附图3.PPARγ对RU-486的识别。(A)RU-486/PPARγLBD复合物的蛋白质晶体结构示意图。(B)PPARγLBD与RU-486复合物结构的2Fo-Fc电子密度图(1.0σ)。(C)RU-486(绿)与罗格列酮(蓝)结构重叠图。(D)RU-486与PPARγ局部图解。红色标记的氨基酸残基与RU-486特异结合,蓝色标记的氨基酸残基则与RU-486的失去结合。RU-486分子的关键基团的位置已被标示。疏水作用和亲水作用已用箭头标注。
附图4.与RU-486/PPARγ结构相关的功能。(A-D)RU-486/PPARγ结合位点对功能在分子水平上的影响。重叠RU-486/PPARγ(蓝色)与罗格列酮/PPARγ(金色)结构,RU-486(绿色),罗格列酮(紫色)。疏水作用和亲水作用已分别用细线与箭头标注。蓝色线标示PPARγ与RU-486的作用。(E)通过细胞水平的基因表达实验,检测PPARγ关键残基突变对其转录活性的影响。用含有PPARγ全长序列的质粒和PPARγ荧光素酶报告基因共转Cos7细胞。在转染后,细胞用1μM RU-486或罗格列酮处理。虚线标示经过RU-486处理的野生型PPARγ活性水平。
附图5.在脂肪细胞和脂肪细胞生成中RU-486调节PPARγ的目的基因。(A)用油红O染色经过1μMRU-486处理一7天的3T3-L1细胞。(B)用DMSO或1μM RU-486或1μM罗格列酮诱导的3T3-L1细胞的脂肪分化时基因表达情况。
附图6.RU-486/PPARγLBD结构图与罗格列酮/PPARγLBD结构图的重叠图,RU-486/PPARγLBD结构图与RU-486/GR LBD结构图重叠图。(A,B)蓝色标记RU-486/PPARγLBD结构,金色标记罗格列酮/PPARγLBD结构,绿色标记为RU-486,紫色标记罗格列酮。(C,D)蓝色标记,蓝绿色标记RU-486/GR LBD结构,绿色标记RU-486/PPARγLBD结构中的RU-486,黄色标记RU-486/GR LBD结构中的RU-486。
附图7.用DMSO或1μM RU-486或1μM罗格列酮诱导的3T3-L1细胞的脂肪分化时基因表达情况。
具体实施例:
实施例1,证明RU-486是一种有效PPARγ的配体。
为了证明类固醇配体RU-486能够激活核受体,我们用Gal-4驱动的报告基因和含有目的基因的质粒共转染Cos7细胞。与先前的观察比较发现,在没有内源与外源糖皮质激素时,RU-486表现出低的激活糖皮质激素受体(GR)的活性。显而易见的是,经过RU-486处理的细胞,PPARγ的转录活性被明显地诱导了(附图.1A)。通过了全长序列蛋白和上游蛋白的实验来验证RU-486诱导PPARγ活性(附图.1B)。以上实验的曲线结果显示,RU-486对PPARγ的激活作用是与自身药物浓度有关的,并且发现RU-486的EC50(半数有效量)与罗格列酮相近,这意味着RU-486是一种有效的PPARγ配体。
本发明使用使用AlphaScreen检测方法来检测RU-486的功能。AlphaScreen生化实验被广泛用于检测依赖于配体的核受体和共激活因子之间的相互作用(附图.2A),并且RU-486介导的PPARγ活性能够被PPARγ特异阻遏剂GW9662所抑制,再一次验证了RU-486能够直接作用于PPARγ(附图.2B)。
实施例2,PPARγ配体结合区域片段与RU-486的复合物的分子结构验证实验
为了从分子水平检测RU-486与PPARγ高结合亲和力,我们解出了分辨率达2.5
Figure BDA0000048750350000091
带有共激活因子SRC1-2LXXLL基序的PPARγ/RU-486复合物的蛋白质晶体结构。结构显示了RU-486与PPARγ配体结合域的结合符合经典构象,如同罗格列酮与PPARγ的结构相似(附图.3A)。
PPARγ/RU-486和PPARγ/罗格列酮结构显示两者有相似性,两者的配体在PPARγ的配体袋中停留于相同的结合位点(附图.6A&6B)。将两者的结构图重叠后显示,RU-486的类固醇核与罗格列酮图形重合,这表明类固醇核充分占据了PPARγ的配体结合位点(附图.3B)。从高清晰的电子密度图看到RU-486的一个明显的二甲基苯胺侧链(附图.3C)。RU-486与PPARγ的结合是通过氢键和疏水作用来稳定(附图.3D)。与罗格列酮比较,Ru-486更短的类固醇核心导致配体与残基的结合点变少,出现了不少空隙(附图.3B)。然而,这种疏水结合力的不足却能够被二甲基苯胺侧链所产生的氢键和疏水结合作用补偿,但此现象在PPARγ/罗格列酮结构中却没有(附图.3D)。
实施例3,RU-486在PPARγ配体袋中独特的结合模型
为了验证配体袋的残基在与RU-486结合以及PPARγ的活性的作用,我们突变了几个与RU-486相接触的关键残基,进而检测这些突变后的PPARγ的转录活性。R288、A292、I236是配体袋上与RU-486的二甲基苯胺侧链结合的三个重要残基(附图.4A)。结果表明RU-486的二甲基苯胺侧链与PPARγ配体袋的相互作用是RU-486与PPARγ稳定结合的先决条件。
类固醇核心的17β-羟基基团与围绕在PPARγ周围的一些氨基酸残基形成氢键,其中包括5号螺旋的Y327残基和10号螺旋的H449残基(附图.3D)。RU-486和罗格列酮均与PPARγ配体袋上的这些结合位点结合,从而,支持了配体介导的PPARγ激活所需的关键的保守机制。。当我们将RU-486/PPARγ与罗格列酮/PPARγ的结构叠加在一起,我们能清楚的看出PPARγ的配体结合区域变化出两种不同的构象包围形成不同的配体袋(附图.4B&4C)。F282和F363所在的疏水侧链会从罗格列酮结合构象所在的位置移动到RU-486的疏水基团,因此可以通过增加额外的疏水作用来增加RU-486结合后的稳定性。突变这些疏水氨基酸残基,将会破坏RU-486和罗格列酮的作用,凸显了这些残基在识别RU-486与罗格列酮等配体时的重要性(附图.4E)。
Y437F的突变更有利于PPARγ与RU-486的疏水作用(附图.4D)。事实上,该突变能够增加RU-486介导的PPARγ转录活性,同时降低罗格列酮介导的PPARγ转录活性(附图.4E),进一步说明了PPARγ配体袋具有独特性能,这种性能可以决定RU-486与罗格列酮的区别。
实施例4,在脂肪细胞中RU-486调整PPARγ目的基因
为了更进一步地讨论RU-486对PPARγ在生理学功能方面的影响,我们使用3T3-L1成脂肪细胞系来研究RU-486在PPARγ激活的脂肪形成放卖弄的作用。与罗格列酮相比较,油红染色得知,RU-486能够诱导更低的脂肪组织分化程度(附图.5A)。RU-486处理后7小时能够显著地观察到结果,这强有力地证明了RU-486能够直接激活PPARγ(附图.7)。综上所述,这些结果均表明了RU-486是一种有效的与脂肪组织分化相关的PPARγ应答基因的激活剂,但具有更低的生成脂肪的作用,意味着RU-486能成为一种潜在的优于TZD类化合物的药物。
RU-486的生理学功能与类固醇类荷尔蒙受体通路相关。我们的实验证明了RU-486的功能是通过作用于核受体PPARγ及其介导的目的基因的活性来发挥的,从而揭示了一种新的与RU-486相关的信号通路。值得注意的是,RU-486已被证实能够增加啮齿类动物胰岛素的灵敏性。在脂肪细胞中,由各种配体介导激活的PPARγ参与了脂肪生成和抗糖尿病的调节。据报道,RU-486的临床治疗不会导致体重的增加,但是罗格列酮却有体重增加的副作用。我们的脂肪细胞基因表达分析证明了RU-486的这一优点,它的促脂肪生成能力比罗格列酮弱。有趣的是,PPARγ的活化程度与胰岛素灵敏性并无直接关系。事实上,PPARγ基因敲除小鼠的胰岛素敏感性得到了改善。几种能够弱激活或短暂激活PPARγ的激动剂却能表现出更强的降血糖效果。相似的,RU-486也可能具有独特的功能为激活PPARγ或治疗PPARγ介导的疾病提供一种新的方法,如胰岛素抵抗综合征。
RU-486是一种有效的PPARγ激动剂的这个发现表明类固醇受体与PPARγ信号通路之间在脂肪细胞分化和葡萄糖代谢方面有着更深远的功能上的联系。由于RU-486能与PPARγ和类固醇受体相互作用,他们的分子三维结构机制能够以RU-486为基础,设计出治疗PPARγ介导的和GR介导的疾病或者用于联合治疗两种疾病的药物。需要进一步说明的是,除了药物设计方面,通过使用RU-486为基础的药物后,PPARγ受体和GR受体这两个独立的信号通路会揭示出各自在分子水平上特有的维持血糖平衡的功能。基于以RU-486为原型的不同活性和优点,我们能够开发出比目前以TZD为基础合成的PPARγ配体药物更为有效、安全的,用于治疗胰岛素抵抗综合征的药物。
上述仅为本发明的一个具体实施例,但本发明的设计构思并不局限于此,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
附录1    RU-486与PPARγ蛋白晶体的三维结构
Figure BDA0000048750350000131
Figure BDA0000048750350000141
Figure BDA0000048750350000151
Figure BDA0000048750350000161
Figure BDA0000048750350000171
Figure BDA0000048750350000181
Figure BDA0000048750350000191
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Figure IDA0000048750420000011
Figure IDA0000048750420000021

Claims (27)

1.RU-486及其衍生物通过高特异性与高结合亲和力来激活PPARγ。
2.一种RU-486与PPARγLBD蛋白复合物晶体,其特征在于该晶体结构如附录1的结构。
3.RU-486及其衍生物的二甲基苯胺末端空间指向PPARγLBD的5号螺旋,并与之垂直。
4.PPARγLBD的ARG288氨基酸残基位点与RU-486及其衍生物的二甲基苯胺侧链氮原子通过氢键结合。
5.PPARγLBD的A292、I326氨基酸残基位点与RU-486及其衍生物的二甲基苯胺侧链上的甲基和苯环发生疏水结合。
6.PPARγLBD的F282、F363氨基酸残基位点通过构象变化移动,与RU-486及其衍生物的疏水基团形成疏水键。
7.一种获得RU-486与PPARγ蛋白复合物晶体的方法,其特征在于:该晶体的生长条件包括:0.2M Succinic acid(琥珀酸),pH 7.0,和25%PEG 3350(聚乙二醇3350)。
8.RU-486的用途,其特征在于:作为一种PPARγ药物,该药物靶点为PPARγ核受体。
9.一种药物设计、药物合成和/或药物筛选的方法,其特征在于:该方法根据RU-486及其衍生物与PPARγ的结合结构及位点,进行药物设计、药物合成和/或药物筛选。
10.RU-486及其衍生物的用途,其特征在于:用作治疗PPARγ自身导致的或者治疗由PPARγ介导导致的疾病的药物。
11.一种PPARγ激动剂,其特征在于,具有以下的结构式XII:
Figure FDA0000048750340000011
12.治疗PPARγ自身导致的或者治疗由PPARγ介导导致的疾病的药物组合物,其包括有效量的PPARY激动剂,其中,所述的PPARY激动剂为下列通式表示的化合物或其盐,结构式XIII:结构式(XIII)。
Figure FDA0000048750340000021
式中,
R1和R2表示被氢原子、氧原子、硫原子、卤素原子、羧基、羰基、巯基、C2-C6烷基、C1~C6烷氧基、C3~C6环烷基、卤代C1-C6烷基、药理上可接受的盐、氨基酸、氨基酸盐等基团取代。
R3基团可由C1~C6烷基、C1~C6烷氧基、C3~C6环烷基、O、羰基、-SH、或者与含氮杂环烷基结合。
13.如权利要求12所述的药物组合物,其特征在于:所述的激动剂为结构式XIV表示的化合物或其盐,结构式(XIV)。
14.如权利要求12所述的药物组合物,其特征在于:所述的激动剂为,结构式XIV中的罗格列酮核心用吡格列酮(Pioglitazone)替换。
15.如权利要求12所述的药物组合物,其特征在于:所述的激动剂为,结构式XIV罗格列酮核心用PGJ2、9-HODE、和13-HODE、LNO2或OA-NO2基团替换。
16.如权利要求12所述的药物组合物,其特征在于:所述的激动剂为,结构式XIV罗格列酮核心用十八碳二烯酸(亚油酸C18H32O2)取代,结构式(XV)。
Figure FDA0000048750340000031
17.一种PPARγ激动剂的衍生物,其特征在于,该衍生物的结构如下式表示(XVI)。
Figure FDA0000048750340000032
式中,
R1、R2、R3、R4、R5和R6表示被氢原子、氧原子、硫原子、卤素原子、羧基、羰基、巯基、C2-C6烷基、C1~C6烷氧基、C3~C6环烷基、卤代C1-C6烷基、药理上可接受的盐、氨基酸、氨基酸盐等基团取代。
18.权利要求11~17中任一项的药物组合物的用途,其特征在于:用于制作提高细胞对胰岛素敏感性的药物。
19.权利要求11~17中任一项的药物组合物的用途,其特征在于:用于制作稳定血糖的药物。
20.权利要求11~17中任一项的药物组合物的用途,其特征在于:用于制作诱导原脂肪细胞分化的药物。
21.权利要求11~17中任一项的药物组合物的用途,其特征在于:用于制作治疗胰岛素抵抗综合症的药物。
22.权利要求11~17中任一项的药物组合物的用途,其特征在于:用于制作治疗动脉粥样硬化的药物。
23.权利要求11~17中任一项的药物组合物的用途,其特征在于:用于制作治疗高胰岛素血症的药物。
24.权利要求11~17中任一项的药物组合物的用途,其特征在于:用于制作治疗GR介导的疾病的药物。
25.权利要求11~17中任一项的药物组合物的用途,其特征在于:用于制作联合治疗GR与PPARγ共同介导的疾病的药物。
26.权利要求11~17中任一项的药物组合物的用途,其特征在于:用于制作治疗PPARγ介导的疾病如癌症的药物。
27.权利要求11~17中任一项的药物组合物的用途,其特征在于:RU-486及其衍生物用于药物制剂管理;管理RU-486及其衍生物的药物制剂的治疗使用。
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