本发明专利技术属于药物制备与应用技术领域，具体涉及非肽类小分子化合物作为MC4R激动剂及其特异突变体药物伴侣的应用。本发明专利技术首次发现一种非肽类小分子化合物，其编号为BMS470539，它的化学名称为1‑[1‑(3‑甲基‑L‑组氨酰基‑O‑甲基‑D‑酪氨酰)‑4‑苯基‑4‑哌啶基]‑1‑丁酮，其分子量为559.697。该化合物是一种黑皮质素受体‑4受体的激动剂，可作为药物伴侣恢复某些MC4R缺陷突变体产生信号分子能力。
Application of non peptide small molecule compound as MC4R agonist and its special mutant companion
The invention belongs to the technical field of drug preparation and application, in particular to the application of non peptide small molecular compound as a MC4R agonist and a specific mutant drug companion thereof. The invention first discovered a non peptide small molecule compounds, its number is BMS470539, its chemical name is 1 [1 (3 methyl L histidyl O methyl D tyrosyl phenyl) 4 4 piperidyl] 1 butanone, its molecular the amount is 559.697. The compound is a melanocortin receptor 4 receptor agonist, signaling molecule ability can be used as a drug partner back some MC4R mutants.
【技术实现步骤摘要】
非肽类小分子化合物作为MC4R激动剂及其特异突变体药物伴侣的应用
本专利技术涉及药物制备与应用
，具体涉及非肽类小分子化合物作为MC4R激动剂及其特异突变体药物伴侣的应用。所述的非肽类小分子化合物命名为BMS-470539，利用BMS-470539作为制备MC4R激动剂以及特异MC4R突变体药物伴侣的应用。
技术介绍
黑皮质素受体家族包含5个不同生理功能G蛋白偶联受体(黑皮质素受体1-5)1。黑皮质素受体-1主要作用于黑色素细胞的着色和抗炎，黑皮质素受体-2主要作用类固醇生成，黑皮质素受体-3主要作用于采食效率和营养分配，黑皮质素受体-4主要调节食物摄入和能量调节，黑皮质素受体-5则作用于外分泌，特别是皮质腺分泌2-7。近年来，成人肥胖率的快速增长已成为影响全世界范围内人类健康的重要问题。有证据表明黑皮质素受体-4(Melanocortin-4receptor,MC4R)敲除小鼠和MC4R突变人类表现出早期性肥胖并伴随食欲过盛、高血糖和超高胰岛素血症8-10。另外，人类遗传学研究表明MC4R编码区突变代表了最频繁出现的单基因突变导致肥胖的病例11-14。基于体外功能研究，MC4R突变体被分为五类：第一类为无效突变受体；第二类为细胞膜定位缺陷受体；第三类为配体亲和缺陷受体；第四类为信号激活缺陷受体；第五类为功能正常突变受体15。大多数非活性MC4R突变体都有不同程度的细胞膜定位缺陷，配体亲和力缺陷，cAMP信号或pERK1/2信号缺陷。因此，如何挽救MC4R突变体的这些功能缺陷成为治疗肥胖的研究热点。如热休克蛋白HSP70作为分子伴侣能指导MC4R正确折叠从而挽救那些不能正确折叠的突变体16。还有药物伴侣PBA17、小分子激动剂THIQ18、小分子拮抗剂ML00025376419都有一定程度的基因治疗作用。然而这些分子或药物伴侣都只针对某些特异MC4R缺陷突变体，因此，有必要进一步挖掘挽救MC4R缺陷突变体的药物伴侣，为开发新的个性化抗肥胖药物奠定基础。非肽类小分子化合物BMS-470539的化学名称为1-[1-(3-甲基-L-组氨酰基-O-甲基-D-酪氨酰)-4-苯基-4-哌啶基]-1-丁酮，分子量为559.697，该化合物最早是针对MC1R受体开发的激动剂16。基于MC4R与MC1R能结合相同的配体，并激活相似的信号通路。提示可以针对BMS-470539进行其作为MC4R新激动剂的药理特性研究以及其作为药物伴侣分子本身对被挽救MC4R突变体的功能研究20。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种非肽类小分子化合物，编号为BMS-470539作为黑皮质素受体-4(简称MC4R)激动剂的应用。本专利技术的另一个目的是提供一种编号为BMS-470539作为制备特异MC4R突变体药物伴侣的应用。上述BMS-470539化合物的化学名称为1-[1-(3-甲基-L-组氨酰基-O-甲基-D-酪氨酰)-4-苯基-4-哌啶基]-1-丁酮，它的化学结构式如图1所示,其分子量为559.697。为了筛选挽救MC4R缺陷突变体的有效药物，申请人对非肽类小分子化合物BMS-470539进行了研究。申请人首先研究了BMS-470539对MC4R野生受体作用，发现它能与MC4R特异性结合并激活其下游信号通路。接着，为开发其对MC4R突变体的挽救作用，申请人选择了10个MC4R的第二类突变体(N62S，I69R，P78L，C84R，G98R，Y157S，M161T，W174C，P260Q和C271Y)，6个MC4R的第三类突变体(G55V，Δ88-92，I102T，L106P，D126Y和A219V)和4个MC4R的第四类突变体(D90N，S136F，A175T和C326R)进行了相关药物挽救靶向筛选试验。发现BMS-470539能特异性的挽救其中某些缺陷突变体的信号转导功能。具体地，本专利技术通过以下技术方案实现：申请人通过配体亲和力测试、cAMP和pERK1/2信号分子的激活检测，发现BMS-470539与MC4R具有高亲和力(如图2和表1所示)，BMS-470539还以剂量依赖的形式诱导MC4R产生信号分子cAMP(如图3和表1所示)，并诱导MC4R产生高水平的pERK1/2(如图4、5所示)。从而发现BMS-470539是MC4R的激动剂。申请人通过对cAMP信号激活的检测，发现BMS-470539能较好恢复MC4R二类突变体中N62S、C84R、M161T、P260Q，三类突变中G55V，I102T、L106P，以及四类突变中A175T、C326R产生cAMP信号分子的能力(如图6、7、8及表2、3所示)。申请人通过对pERK1/2蛋白的WB检测，发现BMS-470539能较好恢复三类突变G55V，Δ88-92，I102T，L106P，D126Y，A219V，以及四类突变体S136F，A175T，C326R产生pERK1/2信号分子的能力(如图9、10和表3所示)。更详细的技术方案如《具体实施方式》所述。附图说明图1：是非肽类小分子化合物BMS-470539的化学结构式。图2：是BMS-470539诱导下MC1R、MC3R、MC4R和MC5R产生信号分子cAMP的水平。图3：是MC1R、MC3R、MC4R和MC5R分别与BMS-470539配体亲和力结果。图4：是MC4R在不同时间BMS-470539诱导下产生信号分子pERK1/2水平的WB结果图。图5：是MC4R在不同浓度BMS-470539诱导下产生信号分子pERK1/2水平的WB结果图。图6：是第二类MC4R突变体在10-5MBMS-470539诱导下产生信号分子cAMP的水平柱状图。图7：是第三类MC4R突变体在不同浓度BMS-470539诱导下产生信号分子cAMP的折线图。附图标记说明：图7中的A图是G55V、Δ88-92、I102T突变体与WT受体在不同浓度BMS-470539诱导下产生信号分子cAMP的折线图；图7中的B图是L106P、D126Y、A219V突变体与WT受体在不同浓度BMS-470539诱导下产生信号分子cAMP的折线图。图8：是第四类MC4R突变体在不同浓度BMS-470539诱导下产生信号分子cAMP的折线图。图9：是第三类MC4R突变体在10-5MBMS-470539诱导下产生信号分子pERK1/2水平的WB结果图。附图标记说明：图9中的A图为WB检测图；图9中的B图为WB结果统计柱状图。图10：是第四类MC4R突变体在10-5MBMS-470539诱导下产生信号分子pERK1/2水平的WB结果图。附图标记说明：图10中的A图为WB图；图10中的B图为WB结果统计柱状图。具体实施方式为理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术作进一步说明；下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本专利技术的保护范围。实施例1基本制备实施例本专利技术选取商用质粒pcDNA3.1(+)(购自Clontech公司)作为表达载体，构建了野生型(WT)人的MC4R(hMC4R)的表达载体：pcDNA3.1-hMC4R-WT。即在pcDNA3.1(+)的多克隆位点插入了一个编码野生型hMC4R基因的表达序列(NM_005912.2)。本专利技术以构建好的pcDNA本文档来自技高网...
【技术保护点】
如下所示的结构化合物在作为黑皮质素受体‑4(MC4R)激动剂的应用，其特征在于，所述的化合物的结构式如下所示：
【技术特征摘要】
1.如下所示的结构化合物在作为黑皮质素受体-4(MC4R)激动剂的应用，其特征在于，所述的化合物的结构式如下所示：该化合物的化学名称为1-[1-(3-甲基-L-组氨酰基-O-甲基-D-酪氨酰)-4-苯基-4-哌啶基]-1-丁酮，分子量为559.697。2.如权利要求1所述的应用，其特征在于：所述的应用包括作为激活黑皮质素受体-4下游信号分子cAMP和p-ERK1/2的应用。3.一种如权利要求1所述结构的非肽类小分子化合物，其命名为BMS-470539，其特征在于该化合物作为制备特异性黑皮质素受体-4突...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊琪，陈明新，李晓锋，索效军，张年，杨前平，陶虎，刘洋，田宏，张鹤山，熊军波，
申请(专利权)人：湖北省农业科学院畜牧兽医研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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