專利名稱：甲鈷胺及結(jié)構(gòu)類似物在蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶shp-1抑制劑中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于酪氨酸磷酸酶抑制劑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及甲鈷胺及其結(jié)構(gòu)類似物在蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶SHP-I抑制劑方面的應(yīng)用，進(jìn)而用于制備治療及預(yù)防與蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶SHP-I活力過高或過表達(dá)相關(guān)疾病的食品、藥物或食品及藥物組合物。
背景技術(shù)：
多細(xì)胞有機(jī)生物體中，由蛋白質(zhì)激酶和蛋白質(zhì)磷酸酶介導(dǎo)的蛋白質(zhì)可逆性的磷酸化是細(xì)胞間信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要組成，雖然體內(nèi)磷酸化的氨基酸只占極少數(shù)，但卻涉及機(jī)體內(nèi) 大多數(shù)生理活動(dòng)。其中蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸化是一個(gè)可逆的動(dòng)態(tài)過程，受作用相反的一對(duì)酶即蛋白質(zhì)酪氨酸激酶(Protein tyrosine kinases,PTK)和蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶(Proteintyrosine phosphatase, PTP)所調(diào)控,前者催化酪氨酸磷酸化,后者使其脫磷酸化,細(xì)胞通過蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸化可調(diào)節(jié)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。蛋白質(zhì)酪氨酸殘基的磷酸化作用對(duì)于調(diào)節(jié)生理應(yīng)答過程起著重要作用，例如細(xì)胞增殖和分化、細(xì)胞遷移、免疫細(xì)胞活化和凋亡等。因此，如果細(xì)胞中的酪氨酸磷酸化作用失調(diào)會(huì)引起嚴(yán)重的后果，包括可能會(huì)引起自體免疫、非正常代謝應(yīng)答和細(xì)胞轉(zhuǎn)化等。蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶的作用不僅針對(duì)蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸激酶，而且對(duì)其介導(dǎo)的下游一系列信號(hào)途徑均有調(diào)控作用，酪氨酸磷酸化過度或不足，是許多與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)失調(diào)相關(guān)疾病的重要特征。酪氨酸磷酸酶種類眾多，其調(diào)控的信號(hào)途徑涉及細(xì)胞增殖、遷移、凋亡、細(xì)胞周期調(diào)控等諸多方面，對(duì)所調(diào)控的信號(hào)途徑有些酪氨酸磷酸酶有增強(qiáng)作用，而有些酪氨酸磷酸酶則呈現(xiàn)出完全相反的抑制作用。SHP-1 (SH2_containing tyrosine phosphatase I)是酪氨酸憐酸酶家族中的一員，主要表達(dá)于造血細(xì)胞的酪氨酸磷酸酶，以前也稱造血細(xì)胞磷酸酶(HCP)、SHPTP-I、SHP、PTP1C1TPN6O20世紀(jì)90年代初由華盛頓大學(xué)等研究組相繼分離純化，并成功克隆其cDNA，現(xiàn)已知shpl基因位于第12號(hào)染色體的pl2-pl3區(qū)，含17個(gè)外顯子，全長(zhǎng)17Kb。SHP-I是含有SH2結(jié)構(gòu)域的PTP亞家族中的重要成員，在造血細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中發(fā)揮負(fù)調(diào)節(jié)作用，與造血細(xì)胞的激活、增生、分化、轉(zhuǎn)化和細(xì)胞間的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等有關(guān)，另外SHP-I在B細(xì)胞中也對(duì)BCR信號(hào)途徑有負(fù)向的調(diào)節(jié)作用。近期有研究證明，人體內(nèi)的SHP-I能夠在控制血糖方面發(fā)揮作用(Dubois MJ, et al. Nat. Med.，2006，12 (5) :549_556)，使用先天功能性缺失 SHP-1 蛋白的Ptpn6me-V/me-V小鼠，發(fā)現(xiàn)與其同時(shí)出生的野生型小鼠相比，該種小鼠加強(qiáng)了肝臟和肌肉中的對(duì)IRS-PI3K-Akt的胰島素受體信號(hào)及增強(qiáng)了 CEACAM1的磷酸化，具有明顯的葡萄糖耐受性及胰島素敏感性，這預(yù)示著通過抑制SHP-I蛋白在體內(nèi)的活性，有可能恢復(fù)糖尿病人對(duì)血糖的控制能力。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)，SHP-I在肝臟附近能夠抑制胰島素的分解，這解釋了為什么因新陳代謝紊亂而引起的肥胖癥患者的胰島素濃度會(huì)升高。SHP-I是在體內(nèi)主要起負(fù)調(diào)節(jié)作用的酪氨酸磷酸酶，SHP-I活力的增高或SHP-I基因的過表達(dá)會(huì)導(dǎo)致很多疾病的發(fā)生，因此尋找高效專一的SHP-I抑制劑，將會(huì)對(duì)SHP-I生理活性的研究以及SHP-I相關(guān)疾病的治療起到重要的促進(jìn)作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供甲鈷胺及其結(jié)構(gòu)類似物在蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶SHP-I抑制劑方面的新用途。因?yàn)镾HP-I全酶活性很低，因此我們應(yīng)用SHP-I的催化結(jié)構(gòu)域(A SHP-I，全酶氨基酸序列第213-595位，分子量4. 5kD，由美國俄克拉荷馬大學(xué)健康中心Zhizhuang Joe Zhao博士提供質(zhì)粒)為靶標(biāo)，通過體外酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，篩選出對(duì)其有高效專一抑制作用的單體。SHP-I在體內(nèi)多條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中起著重要的負(fù)調(diào)節(jié)作用，因而國內(nèi)外的很多研究人員一直都在尋找選擇性的SHP-I抑制劑，雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些SHP-I的抑制劑，但大多數(shù)為肽類或毒性較強(qiáng)的物質(zhì)，例如非選擇性的PTP抑制劑釩酸鹽和過釩酸鹽等，無法作為藥物進(jìn)行開發(fā)。我們從毒副作用已知的中藥單體著手，篩選SHP-I的抑制劑，得到了在體外對(duì)SHP-I催化結(jié)構(gòu)域A SHP-I具有較強(qiáng)抑制作用的單體-甲鈷胺。
甲鈷胺，其化學(xué)名稱為C0a-[a-(5，6)-二甲基苯并咪唑基]-Coe-甲鈷酰胺，分子式C63H91CoN13O14P,分子量1344. 40。甲鈷胺是一種內(nèi)源性的輔酶B12，參與一碳單位循環(huán)，在由同型半胱氨酸合成蛋氨酸的轉(zhuǎn)甲基反應(yīng)過程中起重要作用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，甲鈷胺比氰鈷胺易于進(jìn)入神經(jīng)元細(xì)胞器，參與腦細(xì)胞和脊髓神經(jīng)元胸腺嘧啶核苷的合成，促進(jìn)葉酸的利用和核酸代謝，且促進(jìn)核酸和蛋白質(zhì)合成作用較氰鈷胺強(qiáng)；能促進(jìn)軸突運(yùn)輸功能和軸突再生，使鏈脲霉素誘導(dǎo)的糖尿病大鼠坐骨神經(jīng)軸突骨架蛋白的運(yùn)輸正?；?；對(duì)藥物引起的神經(jīng)退變，如阿霉素、丙烯酰胺、長(zhǎng)春新堿引起的小鼠軸突退變及自發(fā)高血壓大鼠神經(jīng)疾病，具有抑制作用；能使延遲的神經(jīng)突觸傳遞和神經(jīng)遞質(zhì)減少恢復(fù)正常，通過提高神經(jīng)纖維興奮性，恢復(fù)終極板電位誘導(dǎo)，使飼以膽堿缺乏飼料大鼠的腦內(nèi)乙酰膽堿恢復(fù)到正常水平。體外研究表明，甲鈷胺可促進(jìn)培養(yǎng)的大鼠組織中卵磷脂的合成和神經(jīng)元髓鞘形成。生殖毒性研究表明在大鼠和小鼠致畸敏感期經(jīng)口給予甲鈷胺0. 2,2. 0，20mg/kg/d，胎仔和新生仔中未見異常和致畸征象。我們的實(shí)驗(yàn)表明，甲鈷胺能在體外能抑制SHP-I的活性，其對(duì)SHP-I的IC5tl為20. 9uM，可以在SHP-I抑制劑方面得到應(yīng)用。甲鈷胺(化學(xué)式C63H91CoN13O14P,分子量為1344. 4,成都西亞試劑有限公司)的結(jié)構(gòu)
式如下
權(quán)利要求
1.甲鈷胺(I)或其藥學(xué)可接受的鹽在蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶抑制劑方面的應(yīng)用，
2.如權(quán)利要求I所述的甲鈷胺(I)或其藥學(xué)可接受的鹽在蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶抑制劑方面的應(yīng)用。其特征在于用于制備治療和預(yù)防與蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶SHP-I活力過高或過表達(dá)相關(guān)疾病的食品、藥物或食品及藥物組合物。
3.甲鈷胺結(jié)構(gòu)類似物(II)或其藥學(xué)可接受的鹽在蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶抑制劑方面的應(yīng)用，
4.如權(quán)利要求3所述的甲鈷胺結(jié)構(gòu)類似物(II)或其藥學(xué)可接受的鹽在蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶SHP-I抑制劑方面的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明屬于酪氨酸磷酸酶抑制劑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及甲鈷胺及其結(jié)構(gòu)類似物在蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶SHP-1抑制劑方面的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)表明，甲鈷胺對(duì)酪氨酸磷酸酶SHP-1的IC50=20.9μM，對(duì)酪氨酸磷酸酶SHP-1的抑制常數(shù)Ki=179.7μM，甲鈷胺作為酪氨酸磷酸酶SHP-1的抑制劑，顯著提高了胰島素信號(hào)通路中胰島素受體IR的磷酸化水平，且隨著甲鈷胺濃度的升高胰島素受體IR的磷酸化水平顯著提高。甲鈷胺進(jìn)而用于制備治療及預(yù)防與蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶SHP-1活力過高或過表達(dá)相關(guān)疾病的食品、藥物或食品及藥物組合物。
文檔編號(hào)A61P43/00GK102793714SQ20121031623
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者李婉南, 付學(xué)奇, 邢述, 馬俊鋒, 張蕾, 郭姣, 王永森, 孫婧, 劉辰萱 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)