PNAS:一項新發現解決抗炎藥物問題
日期:2014-03-05 09:04:04
白三烯(Leukotriene,LT)A4水解酶(LTA4H)是一種有兩種不同功能的鋅金屬酶,能夠催化促炎介質LTB4的生物合成,與慢性炎癥疾病有關。最近,趨化三肽Pro-Gly-Pro被確定為這種酶的內源肽酶基質。LTA4H能夠裂解和滅活Pro-Gly-Pro,表明LTA4H在炎癥的開始和消退期都發揮重要的作用。
根據LTA4H在身體的炎癥反應中發揮的關鍵作用,研究人員研制出一種阻斷LTA4H的藥物。然而,臨床試驗證明,這類藥物的療效平平。目前,瑞典卡羅林斯卡學院(Karolinska Institute)的研究人員深入了解到,為什么以前的藥物不那么有效,進而產生了一種分子,可規避這個問題。因此,有望再次研制一種基于阻斷LTA4H的新的抗炎藥物,能夠為諸如COPD(慢性阻塞性肺疾病)、血管疾病動脈硬化和慢性濕疹這類疾病,提供新的治療策略。
LTA4H具有兩種功能。一種功能是產生促進炎癥反應的LTB4。另外一種功能是,滅活三肽Pro-Gly-Pro,三肽Pro-Gly-Pro在結締組織退化期間形成,也能促進炎癥。在第一種途徑中,LTA4H引起一個炎性過程,但在第二種途徑中它能夠促進愈合。
卡羅林斯卡學院分子生化和生物物理學系的Jesper Z. Haeggström教授指出:“相同的一種酶具有兩種完全相反的活性,這非同尋常。但是,如果你隨時間的推移仔細研究它,則能夠更容易理解:在第一階段,酶在受傷部位產生炎癥,從而吸引白血細胞,在第二階段中,它通過抑制炎癥促進傷口的愈合。”
以前的研究所研制的抗炎藥物,能夠阻斷已經失去這兩種功能的LTA4H。這可能就是為什么到目前為止藥效還是平平的原因。Jesper Z. Haeggström及其同事利用X射線晶體學研究LTA4H,證明促進炎癥過程和Pro-Gly-Pro失活的LTB4,在酶活性部位(酶用于生化信息交流的部分)的不同部分形成,確定了Pro-Gly-Pro在LTA4H活性部位的結合和裂解機制。
利用這一信息,他們設計了一種分子,可抑制LTA4H產生LTB4,而保留滅活Pro-Gly-Pro的能力。這意味著,LTA4H在兩種途徑中都發揮抗炎的作用;有望產生作用于這種酶的藥物。
從長遠來看,研究人員認為,根據他們這種分子而設計的藥物,可用于治療COPD、動脈硬化和不同類型的炎癥性皮膚疾病,例如慢性濕疹。這項研究是由瑞典研究委員會、歐盟、瑞典國家創新局、斯德哥爾摩郡議會和Dr. Hans Kröner Graduiertenkolleg資助。相關研究結果發表在2014年2月份的《PNAS》雜志。
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