一種以mapk家族蛋白為靶標篩選調節病毒活性化合物的方法
2023-04-24 10:41:06 2
一種以mapk家族蛋白為靶標篩選調節病毒活性化合物的方法
【專利摘要】本發明涉及一種以MAPK家族特定的三個蛋白(P38、JNK、ERK)為靶標篩選抗病毒化合物的方法，以及由該方法篩選獲得的黃酮母核類化合物，還涉及由該篩選方法篩選獲得的特定化合物在調節MAPK家族蛋白表達活性中的應用，以及所述化合物在激活機體細胞自體防禦功能中的應用。
【專利說明】—種以MAPK家族蛋白為靶標篩選調節病毒活性化合物的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種特定多蛋白靶點的抗病毒小分子化合物的篩選方法，由此獲得的化合物及其抗病毒應用。
【背景技術】
[0002]流感是一個全球性的人畜共患的由流感病毒引起的季節性爆發的呼吸系統疾病，全球範圍內每年大約有20 %的人被流感病毒感染。雖然現有的藥物和疫苗對於流感病毒的傳播和疾病的控制能起到一定的作用，但是其效果相當有限，原因之一是因為大多數藥物僅針對某些特定的病毒蛋白靶點，而RNA病毒的基因組高突變率，進而導致病毒耐藥性的產生和宿主免疫系統的逃逸效果，更進一步的，流感病毒的基因組僅由八個RNA片段編碼了所有的 11 個蛋白(HA, NA, NP, NSl, NS2, PA, Ml, M2, PB1-F2, PBland PB2)，也限制了抗病毒藥物的靶標數量。
[0003]另一方面，雖然不同致病強度流感病毒的感染使宿主產生不同強度的免疫應答，但是多數流感病毒毒株如H1N1，H3N2, H5N1和H7N9亞型，在進化過程中產生了相似的抑制宿主免疫應答的能力，即在流感病毒感染宿主初期，宿主體內免疫反應被抑制，待到感染後期，病毒已經大量複製和擴散，突然爆發大規模免疫反應，使得機體嚴重受損如病毒性肺炎。
[0004]目前，不同於傳統的僅以病毒基因組為靶標開發抗病毒藥物的策略，一些較為新穎的抗流感藥物開發策 略開始著眼於不同的角度，例如通過調節特定的病毒生命周期所需要細胞因子，或是通過激活宿主細胞的抗病毒反應等，這些新的策略已被證明具有相當的優勢。宿主的抗病毒效應不止體現在免疫系統的激活，更表現為細胞的自體防禦功能(也被稱為細胞自主免疫)，在所有的生物體中，這一功能都用來保護宿主對抗病原微生物。不像免疫細胞的特異性抗病毒功能，細胞自主免疫在大部分細胞系中都有存在，表現為宿主的第一層防禦機制。在免疫系統被激活且免疫細胞募集至感染點前，某些體細胞例如上皮細胞已經開始通過一定步驟對不同病毒周期進行抑制(包括侵入、脫殼、複製和釋放等)，並通過一些由宿主釋放的信號(例如宿主防禦因子和分泌型細胞因子和趨化因子，如幹擾素)抑制病毒的擴散，這一過程有效的抑制了病毒的複製和傳播，同時也減少了組織損傷。
[0005]在細胞自體防禦調控機制的分子生物學途徑中，MAPK通路是重要的信號轉導通路，該通路通過將細胞外刺激轉化為細胞內信號來調控多種細胞內生理生化活動，特別是細胞的自體免疫應答。MAPK家族包括三個成員，分別為JUN-N末端激酶(JNK)，p38激酶(p38)和胞外信號調節激酶(ERK)。
[0006]在流感病毒感染的細胞模型中，目前已有文獻報導，JNK和p38蛋白通過調控轉錄因子ATF-2和c-Jun的表達，參與調控幹擾素β，幹擾素Y和其他抗病毒細胞因子的表達，繼而調控宿主對流感病毒感染的免疫反應。已有報導表明，增加JNK和ρ38激酶表達，不但增強宿主上皮細胞抗病毒細胞因子的表達，同時通過增強宿主免疫細胞如巨噬細胞和樹突狀細胞的活化和募集，即增強宿主天然免疫和獲得性免疫反應。
[0007]另一方面，ERK則參與調控病毒核糖核蛋白複合體出核過程，已有文獻報導表明，多數流感病毒毒株如H1N1，H3N2，H5N1和H7N9亞型的生活周期基本相同，在病毒複製過程中都需要ERK調控其病毒核糖核蛋白複合體出核過程，因此，降低的ERK表達對流感病毒出核過程具有抑制作用，從而能夠抑制流感病毒的複製。
[0008]雖然MAPK家族通過調控流感病毒自身複製過程和宿主免疫應答過程而影響流感病毒的擴散及對機體的損傷的基礎功能都已被闡明。但是，並未有任何報導表明，存在某一化合物，能夠同時調控JNK、p38和ERK的分子效應。而同時，一般意義的抗感冒病毒藥物篩選方案，也多集中在針對單一靶標蛋白的目標化合物的篩選過程，因此，也並沒有任何以上述MAPK家族中的多個成員的組合效應為調節目標的定點藥物篩選方案的報導。
[0009]下列參考文獻作為【背景技術】的參考，以其公開的內容引入本申請:
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【發明內容】
[0029]正是基於細胞自體防禦功能在抗病毒過程中的重要作用，以及MAPK家族成員在這一過程中的不同分子效應，本發明人設計了一種以JNK、p38和ERK分子為靶標的抗病毒藥物篩選策略，並以此出發，對相關的小分子化合物進行了功能篩選，進而結合篩選結果的功能驗證，證實了這一篩選策略的有效。
[0030]1、本發明涉及一種以MAPK蛋白家族成員為靶標篩選調節病毒活性的小分子化合物的方法，
[0031]所述的MAPK(Mitogen-activatedprotein kinase)蛋白家族是p38 (protein38)、JNK(JUN N-terminal kinase) >ERK(extracellular-signal-regulated kinase)蛋白或其磷酸化形式；
`[0032]所述的病毒優選為RNA病毒，更優選為流感病毒，最優選為流感病毒HlNl株系；
[0033]所述的篩選方法為檢測目標小分子對所述的MAPK蛋白家族成員的表達量或功能的調控效果，若，
[0034]①所述目標小分子上調p38、JNK蛋白或其磷酸化形式，或下調ERK蛋白或其磷酸化形式的表達量或功能時，則判定該化合物具有抗病毒活性；
[0035]②所述目標小分子下調p38、JNK蛋白或其磷酸化形式，或上調ERK蛋白或其磷酸化形式的表達量或功能時，則判定該化合物具有增強病毒活性的功能；
[0036]所述的篩選方法優選為檢測目標小分子對MAPK蛋白家族成員的表達量或功能的調控效果，若，
[0037]①所述目標小分子上調p38、JNK蛋白或其磷酸化形式，且同時下調ERK蛋白或其磷酸化形式的表達量或功能時，則判定該化合物具有抗病毒活性，
[0038]②所述目標小分子下調p38、JNK蛋白或其磷酸化形式，且同時上調ERK蛋白或其磷酸化形式的表達量或功能時，則判定該化合物具有增強病毒活性的功能。
[0039]所述的小分子化合物包括但不限於，天然小分子化合物、人工合成的小分子化合物，寡肽及其類似物、多糖及其類似物、天然及人工合成的小分子寡聚物，優選為天然存在的黃酮母核的小分子化合物或人工合成的黃酮母核的結構類似物。
[0040]2、本發明還涉及由所述的篩選方法篩選得到調節病毒活性的小分子化合物，
[0041 ] 所述的小分子化合物的優選結構式為，
[0042]
【權利要求】
1.一種以MAPK蛋白家族成員為靶標篩選調節病毒活性的小分子化合物的方法，所述的 MAPK 蛋白家族成員為 p38 (protein38) > JNK(JUN N-terminal kinase)、ERK(extracellular-signal-regulated kinase)蛋白或其磷酸化形式。
2.權利要求1所述的篩選方法，其特徵在於，所述的病毒優選為RNA病毒，更優選為流感病毒，最優選為流感病毒HlNl株系。
3.權利要求1或2所述的篩選方法，其特徵在於，所述方法為檢測目標小分子對所述的MAPK蛋白家族成員的表達量或功能的調控效果，若， ①所述目標小分子上調P38、JNK蛋白或其磷酸化形式，或下調ERK蛋白或其磷酸化形式的表達量或功能時，則判定該化合物具有抑制病毒活性的功能； ②所述目標小分子下調P38、JNK蛋白或其磷酸化形式，或上調ERK蛋白或其磷酸化形式的表達量或功能時，則判定該化合物具有增強病毒活性的功能。
4.根據權利要求1或2所述的篩選方法，其特徵在於，所述方法為檢測目標小分子對所述的MAPK蛋白家族成員的表達量或功能的調控效果，若， ①所述目標小分子上調P38、JNK蛋白或其磷酸化形式，且同時下調ERK蛋白或其磷酸化形式的表達量或功能時，則判定該化合物具有抑制病毒活性的功能， ②所述目標小分子下調P38、JNK蛋白或其磷酸化形式，且同時上調ERK蛋白或其磷酸化形式的表達量或功能時，則判定該化合物具有增強病毒活性的功能。
5.權利要求1-4所述方法篩選獲得的具有調節病毒活性的小分子化合物，其特徵在於，所述小分子化合物不是已知結構的黃酮類天然小分子化合物。
6.根據權利要求5所述的小分子化合物，其特徵在於，所述的小分子化合物的結構通式為:.。麻Rs ο 其中，Rl為H或苯基、鄰甲氧苯酚基、對苯甲醚基、鄰二苯甲醚基、對苯酚基取代基，R2為H或0R4或苯基、鄰甲氧苯酚基、對苯甲醚基、鄰二苯甲醚基、對苯酚基、多元環糖及其寡聚物取代基，R3為羥基或H，R4為H或多元環糖及其寡聚物取代基，wOvC 或佔3 O 其中，Rl為苯基、鄰甲氧苯酚基、對苯甲醚基、鄰二苯甲醚基、對苯酚基取代基，R2為H，R3為羥基，R4為H或多元環糖及其寡聚物取代基。
7.權利要求1-4所述方法篩選獲得的小分子化合物在製備同時調節MAPK家族中多個蛋白的功能的製劑中的應用。
8.權利要求1-4所述方法篩選獲得的小分子化合物在製備激活細胞自體防禦功能的藥物中的應用。
【文檔編號】A61P31/16GK103667420SQ201310611605
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月28日 優先權日:2013年11月28日
【發明者】梁偉, 董文娟, 張春玲, 魏秀莉, 黃峰 申請人:中國科學院生物物理研究所