[发明专利]人源LRRK2蛋白小分子抑制剂及其应用

说明书

本发明提供了一种以人源LRRK2蛋白为靶点的小分子抑制剂及其应用，属于制药技术领域。本发明将LRRK2的激酶结构域作为靶点，利用同源模建的方法构建了LRRK2激酶结构域的三维结构，选取其Ⅰ型抑制剂结合口袋，利用Glide程序进行分子对接，从160多万个化合物中虚拟筛选得到靶向人源LRRK2蛋白的小分子抑制剂LY2019‑006，并进行激酶活性抑制实验，验证了化合物LY2019‑006对LRRK2激酶活性的抑制作用，并进行了分子动力学模拟研究，在分子水平上阐明了化合物LY2019‑006与靶蛋白的作用机制。所发现的小分子及其药用盐可以为治疗LRRK2有关的疾病，例如帕金森病、阿尔兹海默病、炎症性肠病或麻疯病的新药研发提供基础。本发明的先导化合物可进行进一步的结构优化，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明属于生化制药技术领域，具体地涉及以富含亮氨酸重复序列激酶2(LRRK2)蛋白为靶点抑制人LRRK2激酶活性的先导化合物及其药用盐在制备LRRK2相关的病症药物中的应用。

背景技术

LRRK2是一种含2527个氨基酸的大蛋白质，属于ROCO蛋白激酶家族,包含ARM、ANK、LRR、Roc-COR、Kinase和WD40等六个结构域。Roc-COR结构域有GTP酶活性，此结构域通过磷酸结合基序(P环)区域结合鸟嘌呤核苷酸并水解GTP(Biosa A等人.Human moleculargenetics.2013,22(6):1140-56)。Kinase结构域有ATP激酶活性。激酶结构域已经显示在活体外磷酸化多种细胞蛋白质，但内源性底物仍尚未确定。已发现LRRK2广泛表达于大脑，心脏，肾脏，肺脏，肝脏和一些免疫细胞中，广泛参与细胞过程，包括线粒体维持，突触小泡循环，自噬，溶酶体生物学，细胞骨架调节，神经突向外生长调节和翻译控制(Wallings R等人.The FEBS journal,2015,282(15):2806-26)。LRRK2最常见的致病性突变是kinase结构域的G2019S突变，据报道LRRK2中的G2019S突变导致5-6％的家族性和1-2％的散发性帕金森病，是散发性PD的风险因素(Chen J等,European neurology,2018,79(5-6):256-65.)。帕金森病(PD)是一种慢性进行性神经退行性疾病，发病机理十分复杂，是基因和环境等多种因素共同作用的结果。大约80％的PD患者病因来源不明，是特发性的，而剩下的20％的病例被认为是遗传性的(Bhat S等人.Computers in biology and medicine,2018,102:234-241)。其中LRRK2突变是常染色体显性遗传帕金森病最常见的原因。LRRK2突变在散发性PD病例中占1％，在所有家族性PD病例中占5％,占了所有PD病例的2-3％(Alessi DR等人.Science,2018,360(6384):36-37)。G2019S突变使LRRK2的蛋白激酶活性提高约2倍，推测G2019S突变通过增强LRRK2自身磷酸化水平和底物磷酸化水平,引起LRRK2激酶活性增高,影响突触传递、自噬功能，抑制神经轴突的生长，导致多巴胺神经元生长缺陷(Steger M等人.eLife,2016,5.Cookson MR等人.Nature reviews Neuroscience,2010,11(12):791-7)。最近研究发现无突变的特发性PD患者也存在LRRK2蛋白过度激活,自身磷酸化或表达增加,说明无论LRRK2是否突变，其都在PD发展中起关键作用，参与致病过程(Di Maio R等人.Science translational medicine,2018,10(451))。综上，LRRK2及其突变体的激酶活性上升是导致神经元死亡的重要原因，提示控制LRRK2的激酶活性是治疗PD的一个策略。