[发明专利]血管紧张素II受体的选择性配体

说明书

背景技术

GPCR是细胞外环境向细胞内空间信号传导的关键因素^1,2。尽管他们能够被从小的神经递质到激素的一系列细胞外配体激活，类视紫红质(rhodopsin-like)GPCR³的关键结构元件的序列保守性提出一个共同的激活机制。最近GPCR的X射线结构^1,4-7确定了GPCR家族A整体的结构，并准确地指出配体结合口袋的结构。然而，这些结构也引出关于配体对密切相关的受体亚型的选择性机制的问题^1,8。例如，尽管直接围在人肾上腺素受体b1和b2配体结合口袋周围的残基似乎相同，但是配体与两个受体亚型结合的特异性完全不同^1,8。

因此，在GPCR分子中识别不是一个仅依赖受体分子结构的简单过程，而是与配体结构密切相关。这在视紫红质激活机制中是很显而易见的，其中所述到其信号传导状态的转换是由其固有配体视黄醛的顺式到反式异构结构的转换来完成^9,10。这种顺式/反式转换的主要结果是打破和/或减弱跨膜螺旋间的大部分静电约束，从而触发受体激活¹⁰。这种顺式向反式异构化转换作为大多数生物过程的关键部分出现，以脯氨酸作为关键元素^11-14。

生物活性激素血管紧张素II(AII：DRVYIHPF)在其一级结构中有一个脯氨酸残基，其异构态在激活它的AT1a和AT2受体亚型中可能很重要。在水性溶液中天然的AII普遍的构象是反式的(>95％)¹⁵。有趣的是，AII中的Pro7Gly突变提供构象的可塑性，几乎保留其与AT2R的亲和力，但是与ATlaR的亲和力呈现出150倍降低¹⁶。

出现的一个关键问题是正式/反式相互转换的能量壁垒的降低是否将允许AII同时占有两种不同的构象(顺式和反式)，从而影响与AII两种受体亚型结合的亲和力与特异性。推定的脯氨酸异构化在受体亚型选择性中的作用可能最有价值，因为AT2R的激活作用(血管舒张、凋亡和抗增殖)与AT1aR介导的作用(对AT1的细胞生长和增殖)相反^17-19。另外，因AT2R的激活抑制胰腺癌细胞的生长，这个受体是化学治疗这类癌症潜在的靶点^20,21。因此，通过联合使用调节性配体微调AT1a和AT2受体的不同功能反应可作为强大的治疗工具²²。

这里，我们描述了通过芳香-脯氨酰基相互作用的电子控制微调配体对AT1aR和AT2R亚型选择性的一种新策略。基于这一策略建立了一个新的低亲和力nM且对AT2R有选择性的激动剂。

发明内容

本发明一方面，提供制备血管紧张素II受体选择性配体的方法，其包含以下步骤：

(i)选择易于顺-反异构化的受体配体的基序；

(ii)比较配体与含有所述基序的数据库中的序列并确定该基序内或附近的取代对顺式或反式异构体的形成的影响；

(iii)根据步骤(ii)中的比较产生配体中的取代，从而利于配体中顺式或反式异构体。

虽然密切相关的G蛋白偶联受体亚型的选择性配体的开发对解码受体病理生理学反应是重要的，但是其是冗长耗时的过程。在缺少对配体结合与亚型选择性间相互作用决定因素的理解时，反复试验和错误和意外发现的运气在选择性配体成功开发中发挥主要的作用。当受体亚型呈现相反的功能时，掌握实现选择性配体识别的原理是尤其重要的。这对两种AII受体亚型是明显的证据：很多病理学已经涉及到AT1aR，如心力衰竭、动脉粥样硬化、视网膜病变、心肌肥厚、血管平滑肌增生、和高血压等疾病³⁷。相反，相较于AT1R，AT2R介导的功能相当不同，如抗增殖、抗炎症、神经分化、血管重构和肿瘤抑制^20,21,38-40。因此AT2R已经被认为是重要的药学药物靶点。由于缺少具体的配体-受体识别相互作用的知识，针对AT2R的选择性配体的鉴定出现在长期细致的努力之后⁴¹。

使用被激素AII以相似的亲和力识别的配体，我们已经开发出一种调节针对两种受体亚型的配体-受体选择性的策略。

为了多肽能呈现顺-反异构化，需要一个N-取代的氨基酸。实施例包含肌氨酸和脯氨酸。优选，根据权利要求1的方法，基序包含脯氨酸。序列Pro-X,其中X是任何氨基酸，使顺式和反式的两异构体多肽具有相似的能量；这意味着两种异构体是理论上可能的。X的性质影响顺式和反式异构体间平衡。