2012年11月2日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,来自斯克利普斯研究所的研究人员通过研究发现了一系列重要酶类的第一个选择性抑制剂,这种新型的抑制剂以及化学探针可以被用于研究俗称为二酰基甘油脂酶(DAGL)的功能、产物以及调节途径。此前在小鼠巨噬细胞中的研究表明,DAGL的抑制化合物或许存在治疗的效用,因为其可以抑制风湿性关节炎和其相关疾病发病过程中前炎性分子的产生。相关研究成果刊登于国际杂志Nature Chemical Biology上。
DAGL酶抑制是科学家研究的兴趣所在,因为其可以产生2-花生酰基甘油(2-AG),这是人类及其它哺乳动物机体产生的一种重要的大麻素。大麻素因印度大麻而得名,因为其可以刺激大麻活性成分所攻击的相同的细胞受体,可以增强神经系统2-AG信号通路的药物可以被用于开发治疗疼痛、压抑以及焦虑的新型疗法。
研究者Cravatt的实验室此前研究中开发出了一种化合物,其可以扮演潜在的丝氨酸水解酶抑制剂,丝氨酸水解酶是DAGL附属的酶类家族。在这项研究中,研究者针对作为DAGL抑制剂的特殊活性筛选出了一系列的化合物文库。
此前研究中,研究者Hsu优化了KT109和KT172,此前的选择性抑制剂DAGLβ,主要是神经系统外部2-AG的酶类产物。KT172可以抑制DAGLβ和DAGLα。
对此前的DAGL抑制剂进行了优化之后,KT109和KT172变得高度选择性以及在细胞中表现出活性。通过分析DAGL起始抑制剂的结构,研究小组可以设计出基于DAGL自身特性以及基于探针的新技术来结合DAGLs的活性位点。没有了DAGL的特殊探针,研究者就不能开发、优化以及确定DAGL抑制剂的靶向交汇点。
当激活巨噬细胞的大麻素受体后,2-AG便会表现出前炎性效应,然而通过剔除2-AG就可以产生持续性的前炎性表现。研究者Hsu发现,通过阻塞小鼠巨噬细胞中的DAGL可以刺激降低TNFα的分泌,TNFα是一种炎性效应分子。
阻塞DAGL在细胞中对多重的脂质信号路径都会产生潜在的效应,研究者并不能揭示哪种效应可以引发TNFα的抑制作用。TNFα是风湿性关节炎的炎性诱导物,目前使用抗体来抵抗TNFα成为一线的治疗方法,研究者如今正在研究新型的抑制剂也可以产生这种前炎性效应,而且他们计划开发出新型的抑制剂来选择性地封堵中枢神经系统DAGLα以及2-AG的产生。(生物谷Bioon.com)
编译自:New inhibitors of elusive enzymes promise to be valuable scientific tools
doi:10.1038/nchembio.1105
PMC:
PMID:
DAGLβ inhibition perturbs a lipid network involved in macrophage inflammatory responses
Ku-Lung Hsu,1, 2 Katsunori Tsuboi,1, 2 Alexander Adibekian,1, 2 Holly Pugh,2 Kim Masuda2 & Benjamin F Cravatt1, 2
The endocannabinoid 2-arachidonoylglycerol (2-AG) is biosynthesized by diacylglycerol lipases DAGLα and DAGLβ. Chemical probes to perturb DAGLs are needed to characterize endocannabinoid function in biological processes. Here we report a series of 1,2,3-triazole urea inhibitors, along with paired negative-control and activity-based probes, for the functional analysis of DAGLβ in living systems. Optimized inhibitors showed high selectivity for DAGLβ over other serine hydrolases, including DAGLα (∼60-fold selectivity), and the limited off-targets, such as ABHD6, were also inhibited by the negative-control probe. Using these agents and Daglb−/− mice, we show that DAGLβ inactivation lowers 2-AG, as well as arachidonic acid and eicosanoids, in mouse peritoneal macrophages in a manner that is distinct and complementary to disruption of cytosolic phospholipase-A2. We observed a corresponding reduction in lipopolysaccharide-induced tumor necrosis factor-α release. These findings indicate that DAGLβ is a key metabolic hub within a lipid network that regulates proinflammatory responses in macrophages.