[发明专利]一种nAChR受体α3β2亚型抑制失活型阻断剂、其制备方法及应用

说明书

本发明公开一种nAChR受体α3β2亚型抑制失活型阻断剂、其制备方法及应用，属于生物技术领域。本发明通过对α‑芋螺毒素中的2,4位二硫键进行连接子插入修饰，以丧失α‑芋螺毒素对nAChR受体α3β2亚型抑制活性，并保持对nAChR受体其它亚型的抑制活性。α‑芋螺毒素被改造后，表现为对其它nAChR受体亚型的选择性增强，提高了α‑芋螺毒素本身的特异性，使α‑芋螺毒素相对特异性地作用于nAChR受体其它亚型，而不受α3β2亚型被抑制后所带来的不可预期的副作用干扰。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种nAChR受体α3β2亚型抑制失活型阻断剂、其制备方法及应用。

背景技术

乙酰胆碱受体(nAChR)是由5个亚基组成的同源或异源跨膜五聚体，能够参与介导学习、感觉、疼痛等等多种神经信号传导。nAChR受体包括肌肉型或神经型两大类，广泛分布于中枢、外周神经系统以及肌肉中。神经型nAChR受体由12种亚基(α2-α7、α9、α10及β2-β4)组成，而肌肉型nAChR由5种亚基(α1、β1、γ、δ、ε)组成。nAChR受体是筛选、诊断和治疗一大类重要疾病的关键靶点，这些疾病包括疼痛、烟酒和毒品成瘾、乳腺癌、肺癌以及中枢神经紊乱等。

α-芋螺毒素是人们最早发现且研究最多的一大类芋螺毒素。α-芋螺毒素一级结构一般由10-30个氨基酸残基组成，含有四个半胱氨酸(Cys I-IV)，其大部分半胱氨酸框架为I型框架，即CCXmCXnC(X代表氨基酸残基，m和n代表数量)，通常以CysI-CysIII，CysII-CysIV的形式形成两对二硫键。根据m和n的不同，又可将α-芋螺毒素分为3/5、3/6、4/2、4/3、4/4、4/5、4/6、4/7、4/8等亚家族。截止2019年，已知的I型框架芋螺毒素共有691个，其中以4/7型最多，3/5型次之。α-芋螺毒素对nAChR各种亚型具有较好的抑制作用。因此，α-芋螺毒素是研究nAChR各种亚型精细结构和生理药理功能的宝贵分子探针，且还是治疗nAChR受体相关疾病的新药来源。

nAChR受体具有多种亚型，不同nAChR受体亚型参与生物体中不同的神经生理和病理过程。因此，在药物以及分子探针的开发中，发现高效、特异性作用于nAChR某一亚型的抑制剂具有重要意义。nAChR受体α3β2亚型在生物体内分布广泛，从背根神经节、脊髓到自主神经节神经元等均有表达。α-芋螺毒素在阻断其它受体亚型的同时，也会致使α3β2亚型被阻断，从而带来不可预期的副作用。因此，如何改造α-芋螺毒素使其对α3β2亚型的抑制活性降低或丧失，并对其它亚型保持特异的抑制活性，具有重要意义。

发明内容

本发明尝试对GIC、[A10L]PnIA、LtIA以及LsIA等4/7型α-芋螺毒素的二硫键进行修饰，即在二硫键中插入连接骨架，通过研究发现，1,3位二硫键的修饰产物丧失对所有nAChR受体亚型的活性，而多种2,4位二硫键的修饰产物则在丧失对nAChR受体α3β2亚型阻断活性的基础上，保持对其它受体亚型的阻断活性。其中，所述nAChR受体其它亚型包括但不限于α2β2、α2β4、α3β4、α4β2、α4β4、α6/α3β4、α6/α3β3β2、α7、α9α10、α1β1δε。

为此，本发明提供了如下技术方案：

α-芋螺毒素2,4位二硫键修饰在制备nAChR受体α3β2亚型抑制失活型阻断剂中的应用。

上述技术方案中，所述2,4位二硫键修饰为：在2,4位二硫键中插入连接骨架。所述连接骨架包括但不限于间二甲苯基、邻二甲苯基或对二甲苯基，其各自结构如下所示：