Peirspictíocht ar Fhorbairt Coscairí Kinase C-Meitheamh N-críochfort mar Theiripí do Ghalar Alzheimer: Struchtúr a Imscrúdaíonn Trí Staidéir Chuga

Coimriú:

c-Meitheamh Tá ról tábhachtach ag kinase N-terminal (JNK) i mbás cille de bharr spreagthaigh éagsúla. Toisc go gcuirtear an isoform JNK3 in iúl go príomha san inchinn, creidtear go bhfuil ról lárnach aige i galair neurodegenerative éagsúla, lena n-áirítear galar Alzheimer (AD) agus galar Parkinson (PD), a bhfuil easpa teiripí sochreidte fós acu. Chun coscóir JNK3 úrnua agus roghnach a fhorbairt, rinneamar athbhreithniú deich mbliana (2011 go 2021) ar ailt foilsithe ar choscóirí JNK, go háirithe iad siúd a dhírigh ar pheirspictíocht struchtúrach agus ar léargais dhúnta. Thugamar faoi deara struchtúir na dtrí isfhoirmeacha JNK, is iad sin hola-próitéiní agus struchtúir chomhchriostail, le coscairí JNK3 agus rinneamar achoimre ar na gnéithe struchtúracha suntasacha a bhaineann le coscairí roghnacha JNK3 mar theiripí AD.

Is galar degenerative coitianta ar an néarchóras é galar Parkinson, agus cuimsíonn a phríomh-airíonna tremors, rigidity, gluaiseacht mall, neamhord cothromaíochta, etc. Mar sin féin, tá fadhbanna le feidhm chuimhne a bhaineann le hairíonna galar Parkinson ag fáil níos mó airde.

Tá sé léirithe ag staidéir go gcuirtear isteach go mór ar chuimhne na n-othar a bhfuil galar Parkinson orthu agus iad ag comhlíonadh tascanna cognaíocha, agus léiríonn cuid acu lagú ar fheidhm chognaíoch cosúil le cailliúint aird agus íogaireacht chognaíoch laghdaithe. Mar sin féin, ní chiallaíonn sé seo nach féidir cuimhne mhaith a bheith ag daoine a bhfuil galar Parkinson orthu.

Is féidir le daoine le galar Parkinson a gcuid scileanna cuimhne a fheabhsú trí chleachtas agus oiliúint leanúnach, go háirithe trí roinnt oiliúna cuimhne agus cleachtaí a dhéanamh. Is féidir leis na cleachtaí seo cabhrú le daoine a bhfuil galar Parkinson orthu a gcumas cognaíocha a fheabhsú, féinmhuinín níos dearfaí a fhorbairt, a gcáilíocht beatha a fheabhsú, agus a bhféinmheas a fheabhsú.

Ina measc, is féidir le roinnt cleachtaí cuimhne simplí, lena n-áirítear go leor léitheoireachta, scríbhneoireachta, ríomh matamaitice, líníocht, agus gníomhaíochtaí eile, feabhas a chur go héifeachtach ar chumas cognaíocha na n-othar a bhfuil galar Parkinson orthu agus go ndéanfaidh siad aghaidh ar an saol níos dearfaí agus níos muiníneach. Ina theannta sin, tá roinnt oiliúna cuimhne lena n-áirítear cuimhne suíomh, cuimhne uimhreacha, cuimhne litir, cuimhne seicheamh imeacht, etc an-éifeachtach freisin. Cuireann na hoiliúintí seo ar chumas daoine a bhfuil galar Parkinson orthu aghaidh níos fearr a thabhairt ar fhadhbanna éagsúla agus dul i ngleic leo, agus oiriúnú níos fearr dá staid nua ina saol.

Ar an iomlán, cé go bhféadfadh galar Parkinson cur isteach ar aird agus ar chumas cuimhne na n-othar, is féidir le hoiliúint chuí agus aclaíocht chognaíoch cabhrú le hothair a bhfeidhm chognaíoch a fheabhsú agus cabhrú leo oiriúnú níos fearr dá stádas saoil nua. Dá bhrí sin, ní gá go mbeadh eagla ar othair le galar Parkinson ar fhadhbanna cuimhne, chomh fada agus a thugann siad aghaidh ar an saol le dearcadh dearfach agus dearfach, is cinnte go mbeidh saol sona gníomhach acu. Is féidir a fheiceáil go gcaithfimid ár gcuimhne a fheabhsú. Is féidir le cistanche cuimhne a fheabhsú go suntasach toisc gur ábhar íocshláinte traidisiúnta Síneach é greamaigh feola le go leor éifeachtaí uathúla, agus is é ceann acu cuimhne a fheabhsú. Tagann éifeachtúlacht feoil mhionaithe ó chomhábhair ghníomhacha éagsúla, lena n-áirítear aigéad carbocsaileach, polaisiúicrídí, flavonoids, etc. Is féidir leis na comhábhair seo sláinte inchinn a chur chun cinn trí bhealaí éagsúla.

Cliceáil fios bealaí chun feidhm na hinchinne a fheabhsú

Eochairfhocail:

galar Alzheimer; c-Meitheamh N-críochfort kinase; inhibitor próitéin kinase beag-mhóilín; JNK3; roghnaíocht.

1. Réamhrá

Thángthas ar kinases próitéin níos mó ná 65 bliain ó shin, ach tá siad ina spriocanna teiripeacha ar feadh níos lú ná 30 bliain [1,2]. Tá rannpháirtíocht kinases próitéine i go leor galair bunaithe ar líon mór staidéar, agus tá kinases den sórt sin ina spriocghrúpa móilíneach geallta le fada. Tá 518 kinases próitéine aitheanta ionchódaithe sa genome daonna, agus kinases próitéin phosphorylate thart ar aon trian de na próitéiní [3,4]. D'oibrigh go leor taighdeoirí i gcuideachtaí cógaisíochta agus an saol acadúil go dian sa réimse seo, agus mar thoradh air sin, tá 67 druga inhibitor kinase beag-mhóilín ceadaithe ag FDA na SA ó 2021 [5].

Seoladh Gleevec, cóireáil seanbhunaithe le haghaidh leoicéime myeloid ainsealach, i 2001 tar éis dó a bheith forbartha ag Novartis, a chuir tús le ré an choscóra kinase próitéine. Tá an chóireáil seo fós ag leathnú a raon feidhmchlár. Ina dhiaidh sin, d'fhaomh FDA na SA naoi gcosc kinase próitéine beag-mhóilín in 2011, agus dhírigh siad go heisiach ar ghalair iomadú cosúil le hailse. Ar an gcaoi chéanna, úsáidtear an chuid is mó de na coscairí kinase próitéine a formheasadh go dtí seo san oinceolaíocht. Mar sin féin, tá baint ag kinases próitéine freisin le go leor galair eile, lena n-áirítear galair athlastacha, imdhíoneolaíocha agus cardashoithíoch, chomh maith le neamhoird an lárchórais néaróg (CNS) mar ghalar Alzheimer (AD) agus galar Parkinson (PD) [6]. In 2011, faomhadh ruxolitinib, atá ina inhibitor JAK1 agus JAK2, mar ghníomhaire teiripeach do myelofibrosis. In éineacht leis an gceadú seo, tháinig méadú níos gníomhaí ar thaighde i réimse na n-inhibitors kinase neamh-oinceolaíochta [7]. Tá suas le 10 ndrugaí a dhíríonn ar ghalair lasmuigh den oinceolaíocht i measc na 67 coscairí kinase próitéine atá ceadaithe ag FDA, ach níl aon druga inhibitor próitéin kinase le haghaidh neamhoird CNS fós.

Thángthas ar AD i 1906, agus breathnaíodh dhá bhithmharcóir soiléire i scrúdú iarbháis, is iad sin tau tangle agus plaic béite amyloid (A), ach ó 2021, níor aithníodh sprioc soiléir teiripeach fós. Le dul in aois tapa an daonra domhanda, tá galair neurodegenerative cosúil le AD tar éis éirí ina mhórcheist shóisialta agus tá tionchar suntasach acu ní hamháin ar othair ach freisin ar dhaoine aonair eile timpeall na n-othar [8,9]. Toisc go bhfuil coscóirí kinase próitéine móilíní beaga á n-úsáid le haghaidh raon leathan galair, tá aird shuntasach tarraingthe ag spriocanna móilíneacha i réimse na neamhoird CNS. As go leor kinases próitéin CNS féideartha, roghnaigh muid c-Jun N-terminal kinase (JNK), ball den teaghlach kinase próitéine mitogen-gníomhachtaithe. Na JNKs phosphorylate fachtóirí trascríobh a bhaineann le apoptosis iolrach, lena n-áirítear c-Jun, ATF, APP, agus tau, agus aslú apoptosis cheallacha [10].

Freagraíonn JNKanna do spreagthaigh éagsúla cosúil le cytokines, neurotoxins, strus ocsaídiúcháin, agus aigéid sailleacha. Nuair a shroicheann spreagthaí an scannán cille den chéad uair, aistrítear comharthaí chuig kinase próitéin mitogen-gníomhachtaithe (MAPKKK), MAPKK4, agus MAPKK7 trí fosfarylation. Ansin, déanann an MAPKK4 agus MAPKK7 fosphorylate JNK gníomhachtaithe ag dhá shuíomh éagsúla, agus an JNK fosfarylated ansin fosfar an N-críochfort de c-Meitheamh chun aslú comhartha apoptotic [11]. Ina theannta sin, déanann JNK fosfarylates go díreach ar phróitéiní apoptotic cosúil le BIM agus BMF agus cuireann sé i ngníomh iad chun caspáis a ghníomhachtú [12]. Ar an iomlán, tá baint mhór ag JNKanna le próisis fiseolaíocha apoptosis. Tá trí ghéinte JNK daonna éagsúla, mar atá jnk1, jnk2, agus jnk3 a ionchódaíonn 10 splices éagsúla de leagan JNK (4 JNK1/2 homozygous agus 2 JNK3 homalógach), a bhfuil JNK1 agus JNK2 na cinn is mó a chuirtear in iúl (Fíor 1).

Murab ionann agus JNK1 agus JNK2, cuirtear JNK3 in iúl den chuid is mó san inchinn, agus ní chuirtear ach cuid bheag in iúl sa chroí agus sa testis. Measadh JNK3 mar sprioc teiripeach féideartha do ghalair néar-mheathlúcháin a bhaineann le bás cille néarónach. Nuair a bhíonn JNK3 fosfarilated c-Jun, éascaíonn sé freisin aibithe tau tangle. Ina theannta sin, is eol do JNK3 próitéiní tau a phosphorylate go díreach, rud a fhágann go gcruthófar tangles tau.

Tá baint ag bithmharcóir eile de phaiteolaíocht AD, eadhon béite amyloid, le JNK3. JNK3 phosphorylates próitéin réamhtheachtaithe amyloid (APP) ag T688, is cúis le endocytosis APP, is eol gurb é an chéim is tábhachtaí sa phróiseas foirmithe amyloid-beta ar fad [13].

Níl an mheicníocht is bun le apoptosis arna spreagadh ag plaic fós soiléir. Cothaíonn plaiceanna fosfarú kinase próitéine AMP-gníomhachtaithe (AMPK), agus fosfarylates AMPK gníomhachtaithe TSC2 agus Raptor ag S1387 agus S792. Cuireann an próiseas seo bac ar chonair mTOR agus ar an gcóras tarrthála cille ionadaíoch agus cuireann sé bloc aistritheach a chuireann cosc ​​​​ar léiriú próitéine [14]. Spreagann an feiniméan seo strus forleathan ocsaídiúcháin reticulum endoplasmic endoplasmic, a bhfuil ag gabháil le freagairt próitéine neamhfhillte a spreagann imoibrithe tánaisteacha ar nós an freagra athlastacha, a athghníomhaíonn JNK3. Réasúnaíocht eile chun a thuar go laghdóidh bás cille néaróin in inchinn na n-othar AD nuair a chuirtear bac ar JNK3 ná gur laghdaíodh bás cille néarónach agus meath cognaíoch freisin i múnla luch JNK3 FAD [15] (féach Fíor 2).

2. Stádas Forbartha Reatha Coscairí JNK

2.1. Coscairí Pan-JNK

Is é SP600125 (Fíor 3) an chéad inhibitor pan-JNK aitheanta le luachanna IC50 de 90, 40, agus 40 nM do JNK3, JNK2, agus JNK1, faoi seach. Ba é an cumaisc seo an chéad choscóir JNK a ndearnadh staidéar air, agus tá an tuiscint ar chonair chomharthaíochta intracellular JNK méadaithe. Ar dtús, forbraíodh é ag baint úsáide as cealla ailse mar tháscairí ar bhás cille apoptotic, ach ina dhiaidh sin, léirigh an cumaisc seo éifeacht neuroprotective i múnlaí ainmhithe PD spreagtha MPTP. Laghdaigh sé freisin gabháil neurofibrillary agus plaiceanna A i múnlaí ainmhithe AD [16-18]. Ní raibh forbairt drugaí mar thoradh ar chumhacht agus roghnaíocht SP600125, ach is cumaisc é a bhfuil go leor eolaithe tar éis smaoineamh ar JNK mar sprioc tarraingteach drugaí.

Is inhibitor pan-JNK gníomhach ó bhéal é AS602801 (Fíor 3). Taispeántar luachanna IC50 de 230, 90, agus 80 nM do JNK3, JNK2, agus JNK1, faoi seach. Léirigh sé tionchar suntasach ar endometriosis nuair a úsáideadh é i teiripe teaglaim le hormóin nó mar monotherapy i samhlacha babúin agus creimirí. Cé nach bhfuil AS602801 ina inhibitor roghnach, rinneadh iarracht díriú ar ghalair a bhaineann le himdhíonacht le cóireáil AS602801, murab ionann agus SP600125. Chuaigh an cumaisc seo isteach i dtrialacha cliniciúla céim II i 2012 le endometriosis mar thásc [19,20].

Is é Tanzisertib (Fíor 3) an tríú inhibitor pan-JNK atá gníomhach ó bhéal, le luachanna IC50 de 6, 7, agus 61 nM do JNK3, JNK2, agus JNK1, faoi seach. Cruthaíodh go raibh Tanzisertib éifeachtach i dturgnaimh ainmhithe ag baint úsáide as samhail fiobróis scamhógach spreagtha bleomycin mar sprioc-ghalar le haghaidh fiobróis scamhógach idiopathic. Tá sé léirithe ag turgnaimh freisin go laghdaítear táirgeadh TNF- i múnla PK-PD táirgeadh TNF- thar a bheith spreagtha ag francach LPS. Chuaigh sé isteach i dtrialacha cliniciúla céim II le fiobróis scamhógach idiopathic mar chomhartha, ach cuireadh stop leis na trialacha ar chúiseanna anaithnid [21].

2.2. Coscairí Roghnacha JNK

Is inhibitor JNK3 roghnach é Comhdhúil 1 (Fíor 4) le leibhéil ghníomhaíochta de<1 nM for JNK3, 210 nM for JNK2, and 518 nM for JNK1. Unlike the pan-JNK inhibitors, it is characterized by isoform selectivity toward JNK3, which is mainly expressed in the brain. Therefore, it was developed to target Parkinson's disease [22]. Compound 2 (Figure 4) was synthesized from compound 1. It has a thiophenyl pyrazolone scaffold and selectivity for other kinases, as well as JNK1 and JNK2 isoforms. Its activity on JNK3 has an IC50 of 35 nM, and it exhibits a much better DMPK profile in vivo compared to previously reported JNK3 inhibitors (1 in Figure 4). It has also been demonstrated that this compound could be an orally available and blood-brain barrier (BBB)-penetrable [23].

Fuarthas Comhdhúil 3 (Fíor 4) trí scagadh fíorúil ilchéime bunaithe ar struchtúr. Taispeánann sé 40 nM IC50 do JNK3 agus 2500-roghnaíocht isoform fillte thar JNK1 agus JNK2, chomh maith le próifíl roghnaíochta maith do 398 kinases. Taispeánann sé freisin gníomhaíocht neuroprotective níos mó i gcoinne tocsaineacht cheallacha A-spreagtha i gcealla SH-SY5Y i gcomparáid le LiCl, atá ina ghníomhaire teiripeach féideartha do AD in vitro. Léirigh staidéir ainmhithe ag baint úsáide as lucha cumas méadaithe foghlama agus cuimhne agus léirigh staidéir ar na meicníochtaí bunúsacha gur féidir leis an gcomhdhúil seo laghdú suntasach a dhéanamh ar idirleathadh plaiceanna fibrillar A trí JNK a chosc tar éis fosfarú laghdaithe próitéiní APP agus tau sa cortex agus hippocampus. [24].

Is coscaire roghnach JNK2- agus JNK3- é Comhdhúil 4 (Fíor 4) le luachanna IC50 de 16 nM do JNK3, 97 nM do JNK2, agus 420 nM do JNK1. Níor baineadh amach roghnaíocht isoform JNK2, ach léirigh an cumaisc ard-roghnaíocht thar theaghlaigh MAPK eile agus isoforms JNK1. Mar inhibitor JNK3 do theiripí galair neurodegenerative, léirigh an cumaisc seo tréscaoilteacht BBB fabhrach [25].

3. Anailís Dearcadh Struchtúrtha ar Shuíomh Gníomhach JNK

3.1. Forshuíomh ar Struchtúir Chriostal JNK1, JNK2, agus JNK3

Chun struchtúir JNK1 agus JNK3 a chur i gcomparáid, cuireadh cumaisc 3 isteach i JNK3 (ID Banc Sonraí Próitéine (PDB): 4WHZ). Tá an indolin-2-comhpháirt amháin suite i réigiún an inse agus idirghníomhaíonn sé le hidrigin NH agus ocsaigin charbóinile i gcnámh droma Met149. Cruthaíonn nítrigin thiazol-4-ceann amháin nasc hidrigine le Lys93 tríd an droichead uisce, agus tá an grúpa 2-clóra-feinile curtha sa phóca hidreafóbach comhdhéanta de Ile124, Leu126, Leu144, Val145, Met146, agus Leu206, atá suite ar chúl an tsuímh ghníomhaigh níos faide ná an t-iarmhar geataí Met146. Idirghníomhaíonn Met146 le fáinne aramatach (i gcomhdhúil 3, an 2-grúpa clóra-feinile) i JNK3.

Nuair a forshuiteadh staidiúir dhug cumaisc 3 le JNK3 ar struchtúir chriostail JNK1 (PDB ID: 3PZE, 2XRW, 4QTD, 3ELJ, 4AWI, agus 4L7F) (Fíor 5), ba chosúil go raibh gach iarmhar Met108 sna struchtúir JNK1 breathnaithe d'fhéadfadh sé a bheith contrártha leis an ngrúpa 2-clóra-feinil atá sa phóca roghnaíochta, i gcodarsnacht leis an meitiainín146 de JNK3 [26]. D'fhéadfadh an coinbhleacht meitiainín seo roghnaíocht cumaisc 3 a mhíniú do JNK3 thar JNK1.

Chun a fháil amach conas a fheidhmíonn an t-iarmhar geataí methionine108 i suíomh gníomhach JNK2, forshuiteadh staidiúir dhug cumaisc 3 ar thrí struchtúr criostail foilsithe de JNK2 (PDB ID: 3E7O, 7CML, agus 3NPC) (Fíor 6). Cé go dtagann an Met108 in 3E7O salach ar an ngrúpa 2-clóra-feinile atá sa phóca roghnaíochta, idirghníomhaíonn an Met108 ó 7CML agus 3NPC leis an ngrúpa 2-clóra-feinile trí idirghníomhaíochtaí sulfair-pi, cosúil le Met146 i. suíomh gníomhach JNK3 [32]. Is é an dá struchtúr a fhoirmíonn idirghníomhaíochtaí sulfair-pi ná holoeinsímí gan ligands comhchriostalaithe, nó tá fáinní aramatacha ag na ligands comhchriostalaithe cheana féin sa phóca roghnaíochta. I struchtúr criostail cumaisc 4, a bhfuil roghnaíocht isoform aige ach amháin le haghaidh JNK1, tá idirghníomhú sulfair-pi ag an moiety naftailéin le hiarmhar Met146 de JNK3 agus is é IC50 JNK2 ná 97 nM, atá ina leibhéal gníomhaíochta réasúnta. I gcás alisertib, ag smaoineamh ar struchtúr criostail alisertib ar JNK3 (nach bhfuil léirithe), áitíonn an grúpa trí fluorophenyl an póca roghnaíochta agus idirghníomhaíonn sé le Met146, ach tá gníomhaíocht JNK2 beagnach mar an gcéanna le gníomhaíocht JNK3. Trí na breathnuithe seo a chomhcheangal, bhaineamar de thátal as go n-ardaíonn cumaisc 4 an t-iarmhar geataí Met108 de JNK2 chun bogadh go leor chun póca hidreafóbach a chruthú cosúil leis an gceann atá ag JNK3.

Breathnaíodh iompar an iarmhair geataí Methionine146 i suíomh gníomhach JNK3 ag baint úsáide as an modh céanna a thuairiscítear thuas (Fíor 7). Léiríonn na grúpaí Met146 i gceithre struchtúr criostail JNK3 (PDB ID: 4WHZ, 4W4W, 3OY1, 7KSI) idirghníomhaíochtaí sulfair-pi leis na 2-grúpaí clóra-feinile, gan dhá struchtúr criostail a áireamh (PDB ID: 6EMH, 6EQ9). ) nach bhfuil ligands comhchriostalaithe sa phóca hidreafóbach [26–32]. Tá gluaiseacht cumaisc-spreagtha iarmhair meitiainín i struchtúr JNK2 agus foirmiú póca hidreafóbach níos coitianta i struchtúir JNK3. D'fhéadfadh an claonadh seo roghnaíocht isoform JNKanna a mhíniú. Ní ghluaiseann aon cheann de na hiarmhair Met108 i struchtúir criostail breathnaithe JNK1 go leor chun póca hidreafóbach a fhoirmiú, ach i struchtúir chriostail JNK2 agus JNK3, bogann na hiarmhair meitiainín go leor chun pócaí hidreafóbach a chruthú leis na coscóirí. Mar sin, is féidir roghnaíocht do JNK1 a bhaint amach trí áitíocht phóca hidreafóbach, ach tá gá le míniú breise ar roghnaíocht JNK2.

3.2. Iarmhair Éagsúla idir JNK1 agus JNK3

Chun imscrúdú a dhéanamh ar na hiarmhair atá comhdhéanta de shuíomh gníomhach JNK3, thugamar faoi deara seichimh iarmhar 45 go 400 de JNK3 agus fuair muid amach go bhfuil an t-iarmhar Leu144 sa suíomh gníomhach mar eilimint sa phóca roghnaíochta. Foirmíonn an Leu144 idirghníomhaíochtaí hidreafóbach le fáinne naftailéin cumaisc 4 i struchtúr criostail JNK3 (PDB ID: 3OY1) (Fíor 8a). Mar sin féin, nuair a fhorshuiteáiltear struchtúr criostail JNK1 (PDB ID: 3PZE) ar an ligand comhchriostalaithe de 3OY1 (Fíor 8b), tá Ile106 ann in ionad an iarmhair Leu144 sa suíomh céanna agus coinbhlíonn sé le fáinne naftailéin cumaisc 4 [37]. Coinnítear an fad idir Leu144 i struchtúr criostail JNK3 agus an fáinne naftailéin ag 3.53 Å, ach tá Ile106 ó struchtúr criostail JNK1 ina chúis le droch-theagmháil leis an bhfáinne naftailéin toisc go bhfuil sé ró-ghar ar fad 2.26 Å. Toisc go bhfuil Leu144 ag JNK2 freisin sa suíomh céanna le JNK3, is féidir linn a thabhairt i gcrích nach coinníoll iomlán é áitiú an phóca roghnaíochta chun roghnaíocht a bhaint amach do JNK1 agus JNK2.

4. Grúpaí Feidhme i ngach Comhpháirt a chuireann le Roghnaíocht Isoform

Chun na leideanna struchtúracha don chomhdhúil inhibitor roghnach 1 a chinneadh sa mhodh ceangailteach, rinneamar anailís mhionsonraithe ar an gcomhdhúil 1- JNK3 co-chriostal casta (Fíor 9). Cruthaítear péire bannaí hidrigine sa réigiún inse Met149, feidhmíonn an grúpa NH de bheinsamide mar dheontóir bannaí hidrigine, agus feidhmíonn an nítrigine 2-sa fháinne pirazóil mar ghlacadóir bannaí hidrigine. Cruthaítear nasc hidrigine eile idir an grúpa úiré agus Lys93 trí dhroichead uisce, agus tá an grúpa 2-clóra-feinil suite go domhain sa phóca hidreafóbach, rud a chruthaíonn idirghníomhú sulfair-pi le hiarmhar geataí Met146. Is cosúil go bhfuil tabhairt isteach clóiríd ortho-ionadaithe tábhachtach i dtéarmaí roghnaíochta toisc go n-athraíonn sé uillinn an dá fháinne i dtéarmaí comhréireachta agus go gcuireann sé an grúpa feinile isteach sa phóca roghnaíochta [22]. Cruthaíonn an pirrolidine prótónáit i limistéar nochta an tuaslagóra banna hidrigine le Asn89 sa chuid uachtarach den suíomh gníomhach. Taispeánann Comhdhúil 1 210-roghnaíocht fillte do JNK3 thar JNK2, atá i bhfad níos airde ná mar atá ag na coscairí roghnacha JNK3 eile a scrúdaíodh. Is é an nasc hidrigine idir pirrolidine agus Asn89 an míniú is réasúnta ar an bhfeiniméan seo.

Breathnaíodh den chineál céanna maidir le struchtúr comhchriostail an chomhdhúil 2-JNK3 (Fíor 10). Tá dhá nasc hidrigine ag Comhdhúil 2 freisin le Met149 sa réigiún hinge, a fhoirmíonn an grúpa NH ón aimíd agus 2-nítrigine an fháinne pirazóil. Fuarthas nasc hidrigine breise i moiety úiré le Lys93 tríd an droichead uisce. Thaispeáin an grúpa clórafheinile 2-atá nasctha le húiré idirghníomhú sulfair-pi leis an iarmhair geataí Met146 laistigh den phóca roghnaíochta, agus rinne an t-ionadú ortaclóiríd an t-idirghníomhú seo níos fabhraí. Bhí na hidirghníomhaíochtaí seo go léir an-chosúil le gaol cumaisc 1 le JNK3. Ba é an t-aon difríocht i gcomparáid le modh ceangailteach cumaisc 1 ná caillteanas bannaí hidrigine sa chomhpháirt nochta tuaslagóra, rud is cosúil gurb é an chúis atá leis an athrú ar ghníomhaíocht JNK3 (ó<1 nM to 35 nM) and the decrease in selectivity compared to JNK2 (from 210- to 39-fold) [23]. However, compound 2 showed a superior pharmacokinetic profile in vivo compared to compound 1. Regardless, we believe that it is advantageous to maintain the hydrogen bond donor property in the solvent exposure component for the future design of selective JNK3 inhibitors.

Scrúdaíodh modh ceangailteach chomhdhúil 3 chun an réasúnaíocht do chomhdhúil 3 a fhiosrú a thaispeánann 2500-roghnaíocht fillte thar JNK2 (Fíor 11). Ní raibh struchtúr comhchriostail ar fáil le haghaidh cumaisc 3, agus rinneamar monatóireacht ar an modh ceangailteach trí insamhaltaí duga. Mar a thaispeántar i bhFíor 5, tá comhpháirt amháin indolin suite sa réigiún hinge, áit a bhfuil dhá nasc hidrigine le Met149, nasc hidrigine amháin le Lys93 tríd an droichead uisce, agus idirghníomhaíocht hidreafóbach an {{11 }}grúpa clóra-feinile [24]. Chomh maith leis na hidirghníomhaíochtaí seo, fuaireamar amach go n-idirghníomhaíonn an 5-fluairín indolin-2-go dlúth leis na hiarmhair Asn152 agus Gln155 (fad 4.69 Å agus 3.41 Å, faoi seach) trí F-nascáil. Tá na hidirghníomhaíochtaí seo soiléir bunaithe ar na difríochtaí sa ghníomhaíocht le agus gan ionadú fluairín. Ina theannta sin, taispeánann an slabhra taoibh de Asn152 idirghníomhú dépholach leis an ngrúpa carbóinile de thiazol-4-amháin. D’fhéadfadh an nasc-F agus na hidirghníomhaíochtaí dépholach araon roghnaíocht ard chomhdhúil 3 do JNK2 a mhíniú.

I gcodarsnacht le roghnaíocht chomhdhúil 3, rinneamar scrúdú ar roghnaíocht íseal cumaisc 4 chun a modh ceangailteach a aithint (Fíor 12). Tá dhá nasc hidrigine aige sa réigiún insí, agus cruthaíonn an grúpa carbóinile de thríasól-3-ceann amháin nasc hidrigine go díreach le Lys93, murab ionann agus na comhdhúile roimhe seo. Téann an fáinne naftailéin isteach sa phóca roghnaíochta chun idirghníomhaíochtaí hidreafóbach agus sulfair-pi a fhoirmiú leis na hiarmhair a bhfuil cur síos orthu thuas [25]. Cé gur cuireadh an grúpa cicliheacsán in ionad an chomhpháirt nochta tuaslagóra, níor breathnaíodh aon idirghníomhaíochtaí breise. Mar fhocal scoir, is minic a léiríonn comhdhúile a bhfuil roghnaíocht acu le haghaidh JNK2 idirghníomhaíochtaí breise i bhfoirm bannaí hidrigine, Fbonds, nó idirghníomhaíochtaí dépholach i nochtadh tuaslagóra.

5. Conclúidí

Tá galair néar-athlúcháin mar AD ag éirí níos criticiúla mar fhadhbanna sóisialta bunaithe ar an daonra domhanda atá ag dul in aois go tapa. Is galar é AD le riachtanais theiripeacha ollmhóra nach bhfuil á gcomhlíonadh agus a éilíonn spriocanna móilíneacha teiripeacha nua. Maidir le spriocanna teiripeacha nua, rinneamar imscrúdú ar c-Jun N-terminal-kinase 3, atá ina kinase próitéine ríthábhachtach sa phróiseas apoptotic neuronal. Tá ról tábhachtach ag JNK sa phróiseas apoptotic ag críochfort an chosáin MAPK, agus cuirtear an isoform JNK3 in iúl go príomha san inchinn. Dá bhrí sin, meastar gur sprioc é do ghalair neurodegenerative, ina bhfuil apoptosis neuronal ina phríomh-imeacht. Ina theannta sin, toisc go bhfeictear JNK3 arís agus arís eile i roinnt bealaí paiteolaíocha AD, mheasamar gur sprioc geallta é chun an galar seo a shárú.

Dá bhrí sin, cuireadh le chéile liosta cuimsitheach de na coscairí uile-JNK reatha agus coscairí roghnacha JNK3, agus scrúdaíodh a modhanna ceangailteacha. Is gnách go n-áitíonn coscairí roghnacha JNK3 réigiún hidreafóbach (Ile124, Leu126, Leu144, Val145, Met146, agus Leu206) ar a dtugtar an póca roghnaíochta trí fháinne aramatacha a thabhairt isteach san inhibitor JNK3 ionas gur féidir leis an phóca hidreafóbach a chur isteach go domhain i suíomh gníomhach JNK3 . Baineadh roghnaíocht amach don isoform JNK1 trí idirghníomhaíochtaí hidreafóbach agus idirghníomhaíochtaí sulfair-pi a cheadú. Roghnaíodh sé struchtúr criostail JNK1, trí JNK2, agus sé JNK3 de réir a rúin chun comparáid a dhéanamh idir gluaiseachtaí ligand-spreagtha iarmhair Met coimeádaí geata. I ngach ceann de na sé chomhchriostal JNK1, d'imbhuail an meitiainín leis an bhfáinne aramatacha san inhibitor roghnach JNK3, agus ní fhéadfadh aon cheann de na ligands comhchriostalaithe a bheith oiriúnach isteach sa phóca hidreafóbach. Breathnaíodh imbhualadh methionine geataí leis an bhfáinne aramatacha freisin i gcomhchriostail JNK2, ach má tá an ligand comhchriostalaithe sa réigiún hidreafóbach, ansin tá an meitiainín JNK2 ionduchtaithe ag an ligand agus is féidir póca a fhoirmiú.

I measc na sé struchtúr comhchriostail inhibitor-JNK3 a breathnaíodh, bhí níos mó cásanna le ligands ag áitiú an phóca hidreafóbach a rialaíonn an roghnaíocht seo. Bhí ceithre ligand cocriostalized i seilbh an phóca hidreafóbach agus ní raibh dhá cheann acu sa phóca hidreafóbach. Cé gur breathnaíodh leibhéil áitíochta éagsúla ag brath ar chruthanna na gceithre ligands, chruthaigh gach meitiainín póca hidreafóbach.

Mar mhíniú forlíontach ar na hiarmhair atá comhdhéanta den phóca hidreafóbach go domhain sa suíomh gníomhach, tá difríocht idir an Leu of JNK3 agus an Ile of JNK1. Murab ionann agus an Leu sách gearr, cuireann an t-iarmhar Ile de JNK1 cosc ​​ar na fáinní aramatacha meánacha agus móra dul isteach sa phóca hidreafóbach.

Toisc go bhfuil an t-iarmhar leucine suite ag póca hidreafóbach JNK2 chomh maith le JNK3, níl aon tionchar suntasach ag an bhfáinne aramatacha sa réigiún hidrofóbach ar roghnaíocht thar JNK2. De réir na dtorthaí seo, is féidir a fheiceáil go bhfuil gá le heilimintí breise chun roghnaíocht isoform a fháil do JNK2, agus is féidir a thuiscint nach bhfuil go leor coscóirí ann a sháraigh an chonstaic seo fós.
Maidir le struchtúir na n- choscairí JNK3 roghnacha atá roghnach freisin do JNK2, breathnaíodh go bhfuil ceangal breise á léiriú acu go léir sa chuid atá nochta do thuaslagóirí. Cruthaíonn coscaire roghnach JNK3, eadhon comhdhúil 1 (Fíor 9), banna H idir pirrolidine prótónáit agus Asn89, agus cruthaíonn coscaire roghnach JNK3 eile, eadhon comhdhúil 3, banna-F freisin idir an fluairín a chuirtear in ionad an indolín{{11 }}grúpa amháin agus Asn152/Gln155. Is idirghníomhaíochtaí breise iad na bannaí seo go léir sa limistéar nochta tuaslagóra. Ina theannta sin, bhí an grúpa carbóinile de thiazole-4-ceann amháin i gcomhdhúil 3 gar don iarmhar Asn152, a bhí tuartha mar idirghníomhaíocht dépholach.

Nuair a bheidh an roghnaíocht isoform bainte amach, tá go leor constaicí le sárú fós. Ar an gcéad dul síos, mar gheall ar chosúlachtaí na bpócaí ceangailteacha ATP ar a ndírítear ar fhormhór na n- choscairí kinase próitéine, ba cheart go bhfaighfí tosaíocht a dhéanamh ar roghnaíocht ghinearálta thar chinóim próitéin seachas JNK1/2. Ar an dara dul síos, beidh gá le cumas ard toisc go gcaithfidh tiúchan coirp na teiripeoirí dul san iomaíocht le ATP, atá i láthair sa raon millimólach i gcealla. Ar an tríú dul síos, beidh gá le dul i bhfód BBB gan fo-iarsmaí móra a ghiniúint, arb é an dúshlán is deacra ó shin i leith AD, an galar a bhfuilimid ag iarraidh a shárú, galar ainsealach, agus tá gá le teiripeoirí le haghaidh cóireála fadtéarmach. Dá bhrí sin, i tásca le tréimhse dáileoga fada den sórt sin, is saincheist an-tábhachtach é próifíl sábháilteachta leathan. Cé nár éirigh le forbairt coscairí JNK3 mar chóireáil le haghaidh galar néar-mheathlúcháin go fóill, tá sé ag éirí soiléir gur sprioc teiripeach tuar dóchais inti é JNK3.

Tá JNK3 ag tarraingt aird níos mó agus níos mó mar sprioc theiripeach do AD. Ba cheart na saintréithe seo a chur san áireamh agus coscairí JNK3 nua á ndearadh, rud a d’fhéadfadh forbairt coscairí cumhachtacha agus roghnacha JNK3 a éascú mar theiripí le haghaidh AD go luath.

Maoiniú:

Maoiníodh an taighde seo ag Fondúireacht Taighde Náisiúnta na Cóiré a dheonaíonn NRF-2020R1A6A1A03042854 (An Lárionad Próitéineapaite) agus NRF-2021R1A2C2007159 (J.-M. Hah).

Ráiteas an Bhoird Athbhreithnithe Institiúideach:

Neamhbhainteach.
Ráiteas Toilithe Feasach:

Neamhbhainteach.

Coinbhleachtaí Leasa:

Níl aon choinbhleacht leasa le dearbhú ag na húdair.

Tagairtí

1. Burnett, G. ; Kennedy, PE Fosfarylation einsímeach próitéiní. J. Biol. Ceimic. 1954, 211, 969–980. [CrossRef]

2. Riarachán Bia & Drugaí SAM. Ar fáil ar líne: https://www.fda.gov/drugs/drug-approvals-and-databases/compilationcder-new-molecular-entity-nme-drug-and-new-biologic-approvals (ar rochtain an 14 Meán Fómhair 2021).

3. Ficarro, SB; McClelland, ML; Stukenberg, PT; de Búrca, DJ; Ros, MM; Shabanowitz, J.; Fiach, DF; Anailís Fosphoproteome Bán, FM de réir mais-speictriméadrachta agus a chur i bhfeidhm ar Saccharomyces cerevisiae. Nat. Biteicneolaíocht. 2002, 20, 301–305. [CrossRef]

4. Cohen, P. Feidhm próitéine a rialáil trí fhosfarylation ilshuímh—Nuashonrú 25-bliain. Treochtaí Bithcheimic. Sci. 2000, 25, 596–601. [CrossRef]

5. Roskoski, RJ Airíonna coscairí kinase próitéine móilín beag atá ceadaithe ag FDA: Nuashonrú 2021. Cógaslann. Res. 2021, 165, 105463. [CrossRef]

6. Muller, S.; Chaikuad, A. ; Liath, NS; Knapp, S. Bunús agus outs na forbartha roghnaíoch coscairí kinase. Nat. Ceimic. Biol. 2015, 11, 818–821. [CrossRef]

7. Cohen, P.; Alessi, DR Kinase fionnachtain drugaí - Cad atá romhainn sa réimse? Ceimic ACS. Biol. 2013, 8, 96–104. [CrossRef]

8. Beaga, DH; Cappai, R. Alois Alzheimer agus galar Alzheimer: Dearcadh céad bliain. J. Neurochem. 2006, 99, 708–710. [CrossRef] [PubMed]

9. Nichols, E.; Szoeke, CEI; Volset, SE; Abbasi, N. ; Abd-Allah, F.; Abdela, J.; Aichour, MTE; Akinyemi, RO; Alahdab, F.; Asgedom, SW; et al. Ualach domhanda, réigiúnach agus náisiúnta galar Alzheimer agus néaltrú eile, 1990-2016: Anailís chórasach don Staidéar um Ualach Galar Domhanda 2016. Lancet Neurol. 2019, 18, 88–106. [CrossRef]

10. Deiriard, B. ; Hibi, M.; Wu, IH; Barrett, T. ; Su, B. ; Deng, T. ; Cairin, M.; Davis, RJ JNK1: A kinase próitéine spreagtha ag solas UV agus Ha-Ras a cheanglaíonn agus fosphorylates an fearann ​​gníomhachtaithe c-Jun. Cill 1994, 76, 1025–1037. [CrossRef]

11. Johnson, GL; Nakamura, K. An conair c-jun kinase/strus-ghníomhaithe: Rialachán, feidhm agus ról i ngalar daonna. Bithchim. Bithfhis. Acta Mol. Cill Res. 2007, 1773, 1341–1348. [CrossRef] [PubMed]

12. Okazawa, H. ; Estus, S. Eascadh JNK/c-Meitheamh agus galar Alzheimer. Táim. J. Alzheimer's Dis. Dement Eile. 2002, 17, 79–88. [CrossRef]

13. Bruckner, SR; Tammariello, SP; Kuan, CY; Flavell, RA; Rakic, P.; Cuireann Estus, S. JNK3 le gníomhachtú c-Meitheamh agus apoptosis ach ní strus ocsaídiúcháin i néaróin báúil atá díothach ar fhachtóirí fáis nerve. J. Neurochem. 2001, 78, 298–303. [CrossRef]

14. Gwinn, DM; Shackelford, DB; Egan, DF; Mihaylova, MM; Mire, A. ; Vasquez, DS; Tuirc, BE; Shaw, RJ AMPK fosfarilation éigniú idirghabhálaí seicphointe meitibileach. Mol. Cill 2008, 30, 214–226. [CrossRef]

15. Yoon, SO; Páirc, DJ; Ryu, JC; Ozer, HG; Teip, C. ; Shin, YJ; Lim, TH; Pastorino, L. ; Kunwar, AJ; Walton, JC; et al. JNK3 Buan Strus Meitibileach a tharlódh de bharr A Peptides. Néaróin 2012, 75, 824–837. [CrossRef]

For more information:1950477648nn@gmail.com