一种小分子抑制剂在制备靶向P2X7受体中的用途制造技术

本发明专利技术属于P2X7R拮抗剂筛选技术领域，具体涉及一种小分子抑制剂在制备靶向P2X7受体中的用途，通过预测P2X7R蛋白结构建模及变构位点确定P2X7R蛋白变构抑制剂的候选位点，然后筛选小分子变构抑制剂，通过对化合物库中小分子进行预处理和构象生成，分析结合模式获得小分子抑制剂。本发明专利技术筛选获得的靶向P2X7受体的小分子抑制剂特异性高，安全性好，没有任何毒性，副作用低，能够应用于痛风关节炎的防治。能够应用于痛风关节炎的防治。能够应用于痛风关节炎的防治。

【技术实现步骤摘要】
一种小分子抑制剂在制备靶向P2X7受体中的用途


[0001]本专利技术属于P2X7R拮抗剂筛选
，具体涉及一种小分子抑制剂在制备靶向P2X7受体中的用途。

技术介绍

[0002]嘌呤受体P2X7(P2X7R)是ATP门控的离子通道，在人体的固有免疫中起重要作用，几乎在所有组织和器官的免疫细胞中普遍表达，如树突状细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞以及中性粒细胞，而在单核细胞或巨噬细胞上表达较高。P2X7R不仅可以被ATP激活形成非选择性阳离子通道，引起Na+和Ca2+内流和K+外流导致细胞离子稳态的改变，并且在高浓度ATP的刺激下具有形成多种非选择性膜孔的能力，足以允许分子量为900kDa的物质通过巨噬细胞膜，导致细胞死亡。此外，P2X7R是P2X家族中与炎症反应最相关的受体，它通过激活NLRP3炎性小体的活化，并促进IL
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1β的释放，被认为参与疼痛、神经退行性变和炎症性疾病等多种疾病发生，包括克罗恩病、痛风、类风湿关节炎和骨关节炎等。因此，拮抗P2X7R能够有效防治多种疾病发生发展，具有重要临床应用价值；
[0003]P2X7受体可以被特定的生物制剂阻断，包括小分子化合物、单克隆抗体、纳米体等。传统P2X7R特异性拮抗剂，如Brilliant Blue G会刺激某些细胞内信号酶，且存在致命毒性不宜用于人体研究；小分子化合物A438079会影响pannexin
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1通道，抑制胞内ATP的输出；此外，许多抑制剂除抑制P2X7R外，还会影响其他P2受体，特异性较差，因此，筛选到特异性高、副作用低的小分子抑制剂意义重大。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种小分子抑制剂在制备靶向P2X7受体中的用途，具体通过预测P2X7R蛋白结构建模及变构位点和筛选小分子变构抑制剂，获得的小分子抑制剂特异性高，安全性好，没有任何毒性，副作用低，是一种高效的针对ATP受体P2X7R的变构抑制剂，通过变构效应阻断ATP
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嘌呤受体P2X配体门控的离子通道7(P2X7R)信号通路，继而抑制NLRP3炎症小体活化。
[0005]本专利技术第一个目的是提供一种小分子抑制剂在制备靶向P2X7受体中的用途，所述小分子抑制剂的分子结构式如下(如图8所示)：
[0006][0007]进一步地，所述小分子抑制剂的筛选过程，包括如下步骤：
[0008]第一步：预测P2X7R蛋白结构建模及变构位点：首先对P2X7R的蛋白结构进行建模，
然后预测变构位点，最后对变构位点进行评分，确定P2X7R蛋白变构抑制剂的候选位点；
[0009]第二步：筛选小分子变构抑制剂：首先下载P2X7R蛋白的晶体复合物5U1X，采用Glide蛋白预处理流程中的加氢、去水、蛋白结构优化；筛选小分子库，然后移除包含PAINS结构的分子，对小分子进行预处理和构象生成，使用Schordinger软件进行对接获得对接构象，打分筛选小分子，挑选到打分在前2000名的小分子，并从中筛选出排名在前30名的小分子，分析其结合模式，然后通过最高精度对接筛选小分子并分析其结合模式，最终获得用于进行对接的小分子抑制剂。
[0010]进一步地，第一步中，使用蛋白建模的程序I
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tessar对P2X7R的蛋白结构进行建模。
[0011]进一步地，第一步中，使用蛋白变构位点预测程序AlloSitePro软件对蛋白的变构位点进行预测。
[0012]进一步地，第一步中，蛋白变构位点预测算法是基于目前已知所有被晶体实验证明的变构位点的特征提取与机器学习算法的预测程序。
[0013]进一步地，第一步中，利用AlloSite程序对P2X7R蛋白三个变构位点进行评分。
[0014]进一步地，第一步中，通过AlloSite程序对P2X7R蛋白三个变构位点进行评分的依据是Pocket Volume、AlloSite Score和Perturbation Score；
[0015]其中，当AlloSite程序得出Pocket Volume大于等于659.833，，AlloSite Score大于等于0.630，，且Perturbation Score大于等于0.110，时该位点可以作为P2X7R蛋白变构抑制剂的候选位点。
[0016]进一步地，第二步中，筛选小分子库是采用陶素化学提供的虚拟筛选进行的。
[0017]进一步地，第二步中，使用薛定谔中的LigPrep模块(Epik模式)对小分子进行预处理和构象生成。
[0018]进一步地，所述的小分子抑制剂用于制备治疗痛风关节炎的药物。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0020]1、本专利技术筛选获得的P2X7受体的小分子抑制剂特异性高，安全性好，没有任何毒性，副作用低，是一种高效的针对ATP受体P2X7R的抑制剂，阻断ATP
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嘌呤受体P2X配体门控的离子通道7(P2X7R)信号通路，继而抑制NLRP3炎症小体活化。
[0021]2、本专利技术筛选获得的P2X7受体的小分子抑制剂能够应用于痛风关节炎的防治。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术中P2X7R蛋白的三维建模结构图；
[0024]图2为本专利技术中P2X7R蛋白预测得到的变构位点图；
[0025]图3为本专利技术中小分子抑制剂与P2X7R蛋白的对接构象图；
[0026]图4为本专利技术中小分子抑制剂与P2X7R蛋白的对接结构结合模式图；
[0027]图5为本专利技术中小分子抑制剂对ATP诱导转染野生型人P2X7R的HEK
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293T细胞的通
道功能影响效果图；
[0028]图6为本专利技术中不同剂量的小分子抑制剂对BzATP诱导THP
‑
1来源巨噬细胞产生炎症反应的影响效果图；
[0029]图7为本专利技术中小分子抑制剂对ATP诱导小鼠骨髓巨噬细胞产生炎症反应的影响效果图。
[0030]图8为本专利技术中小分子抑制剂的结构式。
[0031]图9为本专利技术中小分子抑制剂对痛风患者PBMC来源巨噬细胞产生炎症反应的影响。
[0032]图10为专利技术中不同处理组对大鼠右踝关节及右足背的影响表观；
[0033]其中，图A为注射PBS对大鼠右踝关节及右足背的影响表观；
[0034]图B为注射MSU对大鼠右踝关节及右足背的影响表观；
[0035]图C为注射MSU+ATP对大鼠右踝关节及右足背的影响表观；
[0036]图D为注射Z1456467176+MSU对大鼠右踝关节及右足背的影响表观。
[0037]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小分子抑制剂在制备靶向P2X7受体中的用途，其特征在于，所述小分子抑制剂的分子结构式如下：2.根据权利要求1所述的小分子抑制剂在制备靶向P2X7受体中的用途，其特征在于，所述小分子抑制剂的筛选过程，包括如下步骤：第一步：预测P2X7R蛋白结构建模及变构位点：首先对P2X7R的蛋白结构进行建模，然后预测变构位点，最后对变构位点进行评分，确定P2X7R蛋白变构抑制剂的候选位点；第二步：筛选小分子变构抑制剂：首先下载P2X7R蛋白晶体复合物5U1X，蛋白的处理采用Glide蛋白预处理流程中的加氢、去水、蛋白结构优化，筛选小分子库，然后移除包含PAINS结构的分子，对小分子进行预处理和构象生成，使用Schordinger软件进行对接获得对接构象，打分筛选小分子，挑选到打分在前2000名的小分子，并从中筛选出排名在前30名的小分子，分析其结合模式，然后通过最高精度对接筛选小分子并分析其结合模式，最终获得用于进行对接的小分子抑制剂。3.根据权利要求2所述的小分子抑制剂在制备靶向P2X7受体中的用途，其特征在于，第一步中，使用蛋白建模的程序I
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tessar对P2X7R的蛋白结构进行建模。4.根据权利要求3所述的小分子抑制剂在制备靶向P2X7受体中的用途，其特征在于，第一步中，使用蛋白变构位点预...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶金辉，李晓玲，
申请(专利权)人：陶金辉，
类型：发明
国别省市：