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新的强效抑制剂 Trypanosoma cruzi 基于取代的2-喹啉酮的甾醇C14脱甲基酶(R115777)

弗雷德里克·巴克纳,Michael Gelb,James Kraus,Christophe Verlinde,Mandana Karimi,Pravin Kumar,Srinivas Olepu和Jan Schoepe。华盛顿大学医学系,化学系和生物化学系

的 primary goal of this project is to produce new chemotherapeutic agents for treatment of 恰加斯 disease. Current drugs are toxic and have low cure rates for persons chronically infected with 克氏锥虫。基于大量证据表明抗真菌药物(即唑类)对 T. cruzi,我们正在寻找能更好地抑制目标物甾醇C14-脱甲基酶的新化合物。起点是一类基于R115777(tipifarnib)的化合物,R115777(tipifarnib)是Johnson开发的一种人类蛋白法呢基转移酶(PFT)抑制剂&约翰逊(Johnson),目前处于抗癌药物的三期临床试验中。该化合物具有口服生物利用度,具有良好的药代动力学特性,并且在癌症患者中具有很好的耐受性。我们小组的早期工作表明R115777对 T. cruzi 在3T3成纤维细胞(ED50 = 5-10 nM)中生长。后续调查表明,R115777似乎介导了其对 T. cruzi 通过抑制固醇C14-脱甲基酶而不是通过抑制 T. cruzi PFT。使用的结构模型 T. cruzi 固醇C14-脱甲基酶和哺乳动物PFT,我们正在对R115777进行修饰,以优化与固醇C14-脱甲基酶的结合,同时消除针对哺乳动物PFT的活性。目的是使可能通过抑制哺乳动物PFT介导的任何药物毒性最小化。对R115777的简单更改导致针对哺乳动物PFT的IC50升高了约400倍,而抗T的变化却很小。克鲁兹 活动。我们的目标是设计一种有效的抗锥虫剂,可以延长口服时间,并且毒性最小。

1类病毒的卷曲螺旋结构域的金属肽模拟物是抗病毒药物的有用靶标

蔡立峰和Miriam Gochin. Department of Basic Sciences, Touro University –加利福尼亚州瓦列霍市,加利福尼亚州94592,加利福尼亚大学旧金山大学药物化学系,加利福尼亚州CA 94143

我们一直在研究HIV-1 gp41的卷曲螺旋结构域的金属肽构建体,用作通过高通量荧光筛选检测进入抑制剂的受体。金属配位络合物将来自三聚体卷曲螺旋的三个组分肽结合在一起,并淬灭来自病毒域的荧光标记肽,该病毒域与卷曲螺旋结合。该结合事件促进了完整病毒中的融合过程。能够防止结合的小分子可以充当融合抑制剂,并且可以通过在包含金属肽,荧光肽和小分子抑制剂的三元系统中荧光的增加来检测。我们已经进行了研究,以确认金属肽是完整病毒蛋白的代表,包括协议系统特异性和灵敏地检测已知gp41融合抑制剂的能力。我们将展示使用该系统检测到的新型拟肽融合抑制剂。尽管它们仅在微摩尔范围内抑制,但是它们相对较小并且易于修饰,因此它们可以发展成为更有效的融合抑制剂。荧光方案坚固,定量且易于自动化,可进行高通量筛选。类似的融合过程也会与其他1类病毒发生,包括副粘病毒(RSV,腮腺炎,麻疹,仙台病毒),正粘病毒(甲型流感),冠状病毒(SARS),逆转录病毒(HIV,HTLV)和丝状病毒(埃博拉病毒),因此得到了更广泛的应用。该方法的预期。

薄井中液体表面曲率变化的简单光谱监测

蔡立峰和Miriam Gochin. Department of Basic Sciences, Touro University –加利福尼亚州瓦列霍市,加利福尼亚州94592,加利福尼亚大学旧金山大学药物化学系,加利福尼亚州CA 94143

液体和固体之间的边界通常以薄管中的弯曲液体表面或固体表面上的小液滴为特征。表面曲率是固体表面张力,液体表面张力,固液界面张力和重力之间平衡的体现。这些力的知识在许多技术过程中都很重要,包括药物递送配方和生理学中的表面活性剂开发,微或纳米制造,微流控和表面制造。经典的液体表面张力测量非常精确,但是需要复杂的准备工作和样品处理方面的专业知识。目前,很少有简单的高通量(HT)方法可用于研究液-固-表面相互作用。在这里,我们报告了一种简单的荧光方法来研究薄孔板中液体表面曲率的变化,其动态范围为60%,相对灵敏度为2%。它利用全内反射对通过弯曲液体表面的荧光发射的影响。通过快速通用地测定表面活性剂临界胶束浓度(CMC)的方法以及通过胶束形成产生的混杂抑制剂的简单方案,证明了该效果的应用。基于板的表面曲率测量是研究胶体性质,表面张力或界面张力至关重要的系统的有效方法。

使用拟肽半胱氨酸蛋白酶抑制剂减少曼氏血吸虫感染小鼠的病理和寄生虫治愈

卡夫里,M。Abdulla,K.C。 Lim,M.Sajid和J.H.麦克罗。加利福尼亚州定量生物医学研究所,桑德勒寄生虫病基础研究中心,第2550箱,加利福尼亚大学,旧金山,旧金山,加利福尼亚州94143

Clan CA半胱氨酸蛋白酶的小分子抑制剂正在临床前开发中,用于治疗由寄生虫原生动物引起的多种疾病,包括恶性疟疾,非洲昏睡病和南美锥虫病’疾病。对于寄生虫蠕虫疾病的类似研究滞后,但是鉴于Clan CA蛋白酶在此类寄生虫中的充分文献记载的中心功能,类似的治疗策略可能被证明是有益的。在感染的数量上,血吸虫病仅次于疟疾,并且在没有疫苗的情况下,建议仅使用一种药物进行化疗,这一直引起人们对耐药性的持续关注。我们在曼氏血吸虫病的小鼠模型中测试了拟肽乙烯基砜抑制剂K11777的功效。测得的疾病参数包括蠕虫和卵的负担,以及器官病理学,包括肝肿大和脾肿大,肝脏中寄生虫卵诱发的肉芽肿的存在以及作为肝细胞功能标志物的循环丙氨酸氨基转移酶活性的水平。 K11777(25mg / kg BID),在寄生虫通过皮肤和肺部迁移时(感染后1至14天)进行腹膜内给药,导致70%的感染发生了寄生虫病治愈(消除了寄生虫卵),其他疾病参数的分辨率。 K11777(BID 50mg / kg BID),在成熟的寄生虫产卵开始时(感染后30-37天)服用,可减少蠕虫和卵的负担,并改善器官的病理状况。使用蛋白酶类特异性底物和活性位点标记,K11777的一个分子靶标被确定为与寄生虫肠道相关的组织蛋白酶B半胱氨酸蛋白酶。 K11777已完成治疗南美锥虫病的临床前测试’疾病和抑制剂是无毒和无诱变的,具有可接受的药代动力学特征。此处针对K11777证实的对寄生虫负担和病理的显着改善作用表明,类似的治疗策略可能对治疗人类血吸虫病具有重要价值。

的 Trypanosoma cruzi 蛋白酶克鲁萨因介导免疫逃逸

帕特里夏·道尔,胡安·恩格(Juan C.’g洛克,多伦·格林鲍姆(Doron Greenbaum)和詹姆斯·H·麦克罗(James H. McKerrow)。加利福尼亚大学旧金山分校病理学系热带病研究室和桑德勒中心,加利福尼亚州94121

生物的作用 Trypanosoma cruzi 对亲本野生型寄生虫和对半胱氨酸蛋白酶抑制剂N-Pip-F-hF-Vsφ有抗性的寄生虫的比较研究阐明了免疫逃避中的半胱氨酸蛋白酶克鲁萨因。野生型 T. cruzi 感染后不会激活宿主巨噬细胞。 Cruzain和信号传导因子NF-κBP65共同定位于细胞内寄生虫的细胞表面。 P65被蛋白水解切割。在感染野生型寄生虫并随后被LPS激活的巨噬细胞中,没有明显的IL-12表达发生,从而证实了巨噬细胞无反应性。相比之下,半胱氨酸蛋白酶抑制剂的抵抗和克鲁萨因缺陷的寄生虫诱导巨噬细胞激活和核NF-κBP65定位。因此,克鲁萨因阻碍了巨噬细胞的活化 T. cruzi survival and replication, and expansion of infection in 恰加斯’ disease.

A Cysteine Protease Inhibitor Cures 恰加斯’免疫缺陷小鼠感染模型中的疾病

帕特里夏·道尔,Juan C. Engel,Yuan M. Zhou和James H. McKerrow。加利福尼亚大学旧金山分校病理学系热带病研究室和桑德勒研究所,加利福尼亚州94121

恰加斯’ disease remains the leading cause of heart disease in Latin America with 12 to 16 million people estimated to be infected, and over 90 million at risk. 恰加斯’疾病是由原生动物寄生虫引起的 that infects the human host most commonly through an insect vector or blood transfusion. Classic clinical manifestations 德rive from parasite infection of cardiac muscle, leading to progressive cardiomyopathy. Some patients 德velop megacolon or megaesophagus due to infection of plexus nerve ganglia. A very aggressive clinical course including fulminant meningoencephalitis has been reported in patients who contract 恰加斯’ disease in the background of immunodeficiency. This includes patients with HIV infection as well as patients receiving immunosuppressive therapy for cardiac transplant. Currently, only two drugs are approved for the treatment of 恰加斯’ disease, Nifurtimox and Benznidazole. Both have significant limitations due to common and serious side effects, as well as limited availability. One promising group of new drug leads for 恰加斯’疾病是针对Cruzain的半胱氨酸蛋白酶抑制剂 克氏锥虫。这些抑制剂中的至少一种处于后期临床前开发中。克鲁赞在生命周期中扮演着许多角色 T. cruzi, including a role in immune evasion. 的refore, the question arises whether protease inhibitors targeting cruzain would have efficacy in 恰加斯’在免疫缺陷的背景下发生的疾病。为了解决这个问题,我们研究了感染了重组酶缺陷(Rag1基因敲除)小鼠的感染过程 T.克鲁兹。我们表明,即使在没有功能性适应性免疫应答的情况下,每天以100mg / kg体重施用的乙烯基砜蛋白酶抑制剂也可以治愈动物。

基于对接的非共价Cruzain抑制剂的发现

拉斐拉·费雷拉,Alan P. Graves,Brian K.Shoichet和James H.McKerrow。加利福尼亚大学旧金山市药物化学系和病理学系,加利福尼亚州94158

Cruzain,主要的半胱氨酸蛋白酶 Trypanosoma cruzi, is an essential 恩zyme for this parasite and a therapeutic target for 恰加斯’疾病。已经开发了不同种类的克鲁萨因抑制剂,并且在几种情况下与该酶共结晶,为基于结构的药物设计提供了平台。当前的克鲁萨因抑制剂主要是肽类化合物,其与酶不可逆地结合。为了寻找具有更好药理特性的新型抑制剂,我们使用DOCK来寻找可逆的,非共价的Cruzain抑制剂。 ZINC数据库的铅样子集(约450,000种化合物)被对接,并检查了得分最高的500个分子。购买了17种化合物,并测试了对Cruzain活性的抑制作用。已显示2种化合物是竞争性抑制剂,Ki值分别为64μM(化合物1)和125μM。购买了一系列化合物1的市售类似物,并进行了针对克鲁萨因的测试,从而提供了有关药效基团的信息以及基于结构的新抑制剂设计的见识。

基于Web的协作药物发现的存档和挖掘被忽略的传染病筛查数据

汉塞尔,K。Gregory,B。Bunin,P。Doyle,D。Ruelas,M。Abdulla,N。Tucker,Z。Mackey,C。Caffrey和J. McKerrow。加利福尼亚大学旧金山分校,桑德勒寄生虫病基础研究中心病理学系,加利福尼亚州CA 94158和协作药物发现公司(CDD,Inc.,www.collaborativedrug.com)1633 Bayshore Highway,Suite 342,Burlingame,CA 94010

的 Sandler Center for Basic Research in Parasitic Diseases at UCSF has been using a new type of web-based database to study neglected-infectious diseases such as Malaria, 恰加斯 Disease, Leishmaniasis, African Sleeping Sickness and Schistosomiasis. This web-based database has been created by Collaborative Drug Discovery (CDD) to help scientists more effectively 德velop new drug candidates for commercial and humanitarian markets. This database can be used to archive, mine, and collaborate around drug discovery data. 的 CDD technology uses automated data “mappers and slurpers”上传研究人员通常具有的Excel和sd文件格式的协议数据。该技术旨在在单个实验数据级别为私有组和公共组提供门禁访问。数据可以是“mined” at the molecular level, using keywords or structural elements. It can also be 开采的 at the protocol level, by selecting all or a subset of protocols, with the option of setting cut-off limits for viewing. 的se elements can be combined to mine a subset of structures. Data reports can be exported for local use. Additional tools are being 德veloped for viewing structure protocol relationships, and improving ease of use. 的 Sandler Center has successfully used the CDD database to accumulate information on 8000 molecular structures from more than 20 collaborators (academic and industrial), and protocol data from 恩zyme, cell, and animal assays.

用于虚拟筛选的市售化合物的ZINC数据库

约翰·欧文和Brian K Shoichet. Department of Pharmaceutical Chemistry, University of California, San Francisco CA 94158

虚拟筛选中的一个重要问题是被筛选数据库的质量。仔细的数据库创建和管理对于该领域的专家是持续存在的问题,对于非专家来说是进入的障碍。因此,我们可以在以下网址上创建ZINC,这是一个用于虚拟筛选的市售化合物的免费数据库: http://zinc.docking.org。 ZINC包括试图捕获生理相关质子化状态的分子的多种表示形式,包括互变异构,区域和立体异构形式。 ZINC可用于特定pH范围的子集中,以便能够应对低电荷位点以及金属酶中发现的更多极端电荷情况。 ZINC已大致细分为几个库,例如‘drug like’, ‘lead-like’ and ‘fragment-like’分子,对于我们和我们的同事发现有用的不同应用。我们寻求创建具有生物学相关性的表征,促使我们为底物发现准备了一个高能中间体的数据库。将描述经过实验测试的预期基质。

基于社区的方法研究发展中国家和全球健康的传染病

丽塔·斯坦尼克娜(Rita Stanikunaite),Arnas Palaima和Barry A. Bunin。协作药物发现公司(CDD,Inc.),1633 Bayshore Highway,Suite 342,Burlingame,CA 94010

当前,发展中国家的传染病(例如疟疾,结核病)代表了21世纪的全球卫生挑战,并需要新的方法来使科学家能够更有效地进行研究。由于网络数据库技术的发展,最近出现了一种基于社区的方法来研究发展中国家和全球健康的传染病。有效的科学共同体的主要组成部分包括:(1)统一目标,或专注于共同的治疗领域/疾病; (2)多个研究领域/专长; (3)统一的数据库平台,可以进行有效的数据积累和管理; (4)易于获取和共享信息; (5)无限增长的潜力。目前,通过利用基于社区的网络技术建立的“协作药物发现”(CDD)数据库提供了一个平台,该平台使科学家能够针对发展中国家的传染病进行存档,挖掘和共享研究数据。这项新的协作技术使研究人员可以围绕治疗或目标领域建立技术专家网络,从而有助于发现新的候选药物。通过共享未发表的数据,它可以使科学家加快研究速度,从而为克服耐药性的竞赛提供了新的希望。提供了一个示例,说明了如何使用CDD数据库平台识别潜在的化学增敏剂来解决对氯喹的抗性。