[发明专利]一种以CRAC通道为靶点的抗炎、抗免疫药物的虚拟筛选方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以CRAC通道为靶点的抗炎、抗免疫药物的虚拟筛选方法，属于药物筛选技术领域。

背景技术

钙离子(Ca²⁺)是人体内的最多的阳离子，一个成年人的体内约含有1kg的钙，人体内大部分的钙主要以磷酸盐的形式存在在骨骼、牙齿中，小部分存在于体液和软骨组织中。而在细胞中，钙主要贮存在细胞内的钙库(线粒体、内质网或肌浆网)中。胞外Ca²⁺的浓度大约为10^-3M，胞内钙离子的浓度大约为10^-7-10^-8M。两者相差10000多倍。虽然在细胞水平上钙元素的含量很小，但是它对维系细胞内很多代谢活动极为关键。钙离子通道对维持细胞内外Ca²⁺平衡具有重要作用。Ca²⁺作为第二信使，关乎许多基础的生理过程的正常进行，可参与调控大量的生理活动，如血管舒缩、基因转录、递质释放、糖元代谢、蛋白质的合成与分解、细胞的生长、增殖、分化和凋亡、细胞识别和内吞作用等等。位于神经系统、内分泌系统、心血管系统细胞膜上的钙离子通道是受电压控制的，称为电压门控型的的钙离子通道(voltage-operated Ca²⁺channel,VOC channel)。与此相对，位于淋巴细胞、T细胞、肥大细胞和中性粒细胞等炎症细胞上还存在一类不受电压控制的钙离子通道。其中研究的最清楚的是钙激活释放的钙离子通道(Ca²⁺release Activated Ca²⁺，CRAC)。CRAC通道由Orail及STIM(stromal interaction molecule)组成。STIM蛋白位于内质网上，是钙离子的感受器，ORAIL蛋白位于细胞膜上，受到刺激后聚合成四聚物，形成CRAC通道部分。当受到外界刺激时，配体与G蛋白偶联受体或免疫受体等细胞膜表面的受体结合，从而活化磷脂酶C(PLC)，水解磷酯酰肌醇二磷酸(phosphatidylinositol 4,5bisphosphate,PIP₂)，导致胞质中l,4,5-磷酸肌醇(inositol l,4,5trisphosphate,IP₃)浓度升高，使得内质网膜上的IP₃受体(IP₃R)通道开放，引起内质网内Ca²⁺浓度外流，内质网中Ca²⁺浓度的耗竭，使得STIM1二聚体上的钙结合区域失去Ca²⁺，结构随之改变，从而被激活。而此时，质膜上的Orai1单体也自发的组装成为四聚体CRAC通道，被激活的STIM1二聚体迁移并聚集到质膜附近的节点处，触发CRAC通道开启。CRAC通道开放后，大量Ca²⁺从胞外进入细胞，Ca²⁺的大量内流进而激活T细胞内重要的钙敏感信使——nuclear factor of activated T cells(NFAT)，NFAT被激活后就会进入细胞核内启动下游基因的表达，诱导核内细胞免疫因子基因增殖、表达，合成大量免疫细胞因子包括白细胞介素(IL-2)等，并且诱导T细胞的增殖分化，从而产生免疫反应。因此，CRAC通道对于T细胞的活化、增殖和凋亡都有重要作用。除此之外，一些人类免疫性疾病如免疫缺陷、过敏、血栓和乳腺癌等的产生，也被发现与CRAC通道的活性异常有关。因此选择性阻滞Orail通道或者阻断Orail与STIMI的偶联过程，就能有选择地抑制异常免疫反应，而不影响机体正常的免疫功能，这将成为一种理想的治疗措施。因此CRAC(同Orail)通道成为一个重要的疾病治疗靶标，靶向作用于CRAC通道的药物就有望用于治疗炎症反应和过度免疫反应等疾病。

然而，传统的药物筛选方法需先合成或分离出大量的化合物，费时、费力，且具有很大的盲目性,成功率极低。随着计算机技术在药物研发领域的应用，计算机虚拟筛选为药物先导化合物的发现提供了一种快速、高效的筛选技术。目前存在的CRAC通道抑制剂偏低，亟需寻找活性剂选择性较高的结构新颖的药物先导化合物，以满足抗炎、抗免疫药物开发的需要。因此，建立一种快速、高效的CRAC通道阻滞剂的虚拟筛选方法对于抗炎、抗免疫药物的研发具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是建立一种快速、高效的CRAC通道阻滞剂的筛选方法。