基于nNOS-Capon解偶联的新型抗焦虑药物的设计、合成及生物活性研究

With the development of society, the stress from society, life and work becomes more and more heavy, patients with anxiety disorder are increasing. However, the present clinical anxiolytic drugs have various side effect and/or slow efficacy. Therefore, development of drugs acting at new target with new mechanism is very important and is of great significance. We found and verified a new target for anxiety, that is uncoupling the interaction of nNOS-Capon showing significantly anxiolytic effect, furthermore, we found that N-(2-carbomethoxyacetyl)-D-valine methyl ester (ZLc-002) could effectively uncouple the association of nNOS-Capon, and this uncoupling showed significantly anxiolytic effect in mice. In order to find lead compound with improved bioactivity, the present project will perform systematic structure-activity research on compound ZLc-002. Furthermore, we will design, synthesize, and evaluate the bioactivity of peptidomimetics based on the C-terminal two peptide A-V, four peptide E-I-A-V of Capon and the G-D/E-X-V ligand motif of nNOS PDZ domain to explore new series of compounds with anxiety effect, thus lay a solid foundation for the new anxiety drugs in possession of intellectual property.

随着社会的发展，焦虑症患者日渐增多。目前临床上的抗焦虑药物存在毒副作用大或起效慢的缺点。因此，作用于新靶点、具有新作用机制抗焦虑药物的研制具有重要意义。在前期研究中我们发现并确证了一个治疗焦虑的新靶点，即解开nNOS-Capon的偶联具有抗焦虑作用，针对nNOS PDZ结构域结合位点设计的化合物N-(2-甲氧羰基乙酰基)-D-缬氨酸甲酯（ZLc-002）能够有效抑制nNOS-Capon的偶联，海马定点注射以及静脉给药，ZLc-002在动物模型上均显示显著的抗焦虑作用。本研究以此为基础，对ZLc-002进行结构改造，以提高其生物活性，并进行基于Capon羧基末端二肽A-V、四肽E-I-A-V 及nNOS PDZ 结构域肽库筛选最优序列G-D/E-X-V的拟肽及非肽小分子的设计、合成和生物活性研究，筛选具有良好抗焦虑活性的先导化合物，为获得具有自主知识产权的全新抗焦虑药物打下良好基础。

随着社会的发展，来至于生活和工作上的压力越来越大，焦虑症患者日渐增多。目前，临床上用于治疗焦虑症的药物普遍存在起效缓慢、不良反应多等问题。因此寻找作用机制新、副作用少的抗焦虑药是临床的急切需要。. 在前期的研究中，我们在国际上最先发现并确证了一个具有全新药理学机制的焦虑治疗新靶点，即抑制nNOS-Capon 的偶联具有抗焦虑作用。Capon 通过其羧基末端结合到nNOS的PDZ结构域上，针对nNOS PDZ结构域的结构特点，设计并合成的小分子化合物N-(2-甲氧羰基乙酰基)-D-缬氨酸甲酯（ZLc-002）能够解开nNOS-Capon的偶联并在动物模型上显示显著的抗焦虑作用。本项目以此为基础，合成了一系列ZLc-002的类似物，并针对Capon羧基末端的结构特点设计并合成了多系列的二肽、三肽、四肽以及拟肽化合物，以及一系列的基于吲哚的非肽类小分子化合物。对合成的化合物进行基于荧光偏振的体外生物活性及体内活性研究。我们发现，部分吲哚类及ZLc-002类似物有一定的活性，肽类化合物随着肽分子的增大解偶联活性增加。 基于竞争性结合实验，我们筛选得到5个Kd50在1~2M之间的化合物。 研究发现，nNOS-Capon的解偶联除了抗焦虑外，还具有神经保护作用，我们选取其中的Che-ADAV-OMe (1)进行了大鼠的神经保护和小鼠的抗焦虑实验。 . 在神经保护的MCAO模型中，我们发现，1的神经保护活性是阳性药物依达拉奉的三倍。在抗焦虑实验中，1 在新奇摄食实验以及高价十字迷宫实验中钧表现出显著的抗焦虑实验。在小鼠的体内代谢实验中，我们发现，1能够通过血脑屏障。. 通过本研究我们进一步验证了nNOS-Capon作为药物靶点进行研究的价值，发现了一些结构不同的能抑制nNOS-Capon偶联的化合物，并发现其中的一些化合物具有很好的神经保护和抗焦虑活性，具有进一步深入研究的价值。