利什曼病,由利什曼原蟲引發(fā),每年導(dǎo)致近百萬新發(fā)病例,主要在熱帶和亞熱帶區(qū)域流行。面對目前治療選擇有限且伴隨毒性與抗藥性挑戰(zhàn)的現(xiàn)狀,針對Leishmania major M17亮氨酸氨基肽酶(LmLAP)的研究開辟了新的藥物靶標(biāo)前景。LmLAP在原蟲的生命周期和氨基酸代謝中扮演關(guān)鍵角色,參與影響寄生蟲的生存和復(fù)制過程中的氨基酸代謝過程,通過抑制LmLAP的活性,可以有效控制病原體,還有望為控制病原體提供有效的新治療策略,突破現(xiàn)有療法的限制。
在與被忽視的熱帶疾病——利什曼病的斗爭中,科研人員們?nèi)〉昧肆钊苏駣^的新突破。2024年5月16日,英國鄧迪大學(xué)Mark C Field團(tuán)隊在期刊ACS Infect Dis(IF=5.3)上發(fā)表了題為“Identification and Validation of Compounds Targeting Leishmania major Leucyl-Aminopeptidase M17”的研究論文,該研究利用熱蛋白質(zhì)組學(xué)(Thermal proteome profiling,TPP)技術(shù),成功鑒定并驗證了兩種針對Leishmania major M77亮氨酸氨基肽酶(LmLAP)的化合物,展現(xiàn)了它們在治療利什曼病方面的潛力。這一發(fā)現(xiàn)不僅為開發(fā)新的治療方案提供了堅實的基礎(chǔ),也為全球抗擊這一疾病帶來了新的希望。
RapidFire質(zhì)譜、酶活性測定、動力學(xué)分析、iTPP(等溫?zé)岬鞍踪|(zhì)組學(xué)分析)、細(xì)胞毒性評估、體內(nèi)藥效驗證、分子對接和模擬
面對利什曼病這一全球性健康挑戰(zhàn),研究團(tuán)隊采用了RapidFire質(zhì)譜法,對約6000種化合物進(jìn)行了高通量篩選。這一篩選過程旨在鑒定出能夠有效抑制Leishmania major M17亮氨酸氨基肽酶(LmLAP)活性的小分子。
化合物篩選
經(jīng)過層層篩選,DDD00057570和DDD00097924兩種化合物脫穎而出,它們不僅在體外實驗中顯著抑制了L. major和L. donovani內(nèi)阿米巴體的生長,還展現(xiàn)了對LmLAP的高度選擇性。分析對接確定化合物與LmLAP的相互作用,包括氫鍵、疏水作用和其他非共價相互作用。
分子對接確定化合物與LmLAP的相互作用
iTPP分析進(jìn)一步證實了,這些化合物與LmLAP特異性結(jié)合,LmLAP的熱穩(wěn)定性增強(qiáng)。
熱蛋白質(zhì)組學(xué)證實化合物與LmLAP特異性結(jié)合
LmLAP過表達(dá)導(dǎo)致細(xì)胞周期延遲和形態(tài)異常,而化合物處理部分逆轉(zhuǎn)了這些變化。
化合物逆轉(zhuǎn)利LmLAP過表達(dá)引起的什曼原蟲異常
DDD00057570和DDD00097924在RAW 264.7小鼠巨噬細(xì)胞和THP-1人單核細(xì)胞中表現(xiàn)出較低的細(xì)胞毒性,具有較好的選擇性指數(shù),確保了藥物在有效治療疾病的同時,不會對人體正常機(jī)能產(chǎn)生負(fù)面影響。
化合物對宿主(人)低毒性
該研究融合熱蛋白質(zhì)組學(xué)(TPP)等多項先進(jìn)技術(shù),為利什曼病開辟了新治療策略,并鑒定出潛在的新藥候選分子。通過精確靶向病原體特有的酶類,研究不僅揭示了開發(fā)創(chuàng)新藥物的潛力,還為未來治療提供了新方向。伴隨藥物代謝和藥效學(xué)的深入研究,我們期待這些化合物將轉(zhuǎn)化為治療利什曼病的有效新藥。
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