Profilarea pe bază de activitate a proteinelor identifică α-cetoamidele ca inhibitori pentru grupul fosfolipazei A2
Juan Zhou
† Departamentul de Fiziologie Moleculară, Institutul de Chimie Leiden, Universitatea Leiden, Leiden, Olanda
Elliot D. Mock
† Departamentul de Fiziologie Moleculară, Institutul de Chimie Leiden, Universitatea Leiden, Leiden, Olanda
Andrea Martella
† Departamentul de Fiziologie Moleculară, Institutul de Chimie Leiden, Universitatea Leiden, Leiden, Olanda
Vasudev Kantae
† Departamentul de Fiziologie Moleculară, Institutul de Chimie Leiden, Universitatea Leiden, Leiden, Olanda
‡ Departamentul de Bioștiințe Analitice și Metabolomică, Centrul Academic Leiden pentru Cercetarea Medicamentelor, Universitatea Leiden, Leiden, Olanda
Xinyu Di
‡ Departamentul de Bioștiințe Analitice și Metabolomică, Centrul Academic Leiden pentru Cercetarea Medicamentelor, Universitatea Leiden, Leiden, Olanda
Lindsey Burggraaff
§ Departamentul de descoperire computerizată a medicamentelor, Centrul Academic de Cercetare a Medicamentelor din Leiden, Universitatea Leiden, Leiden, Olanda
Marc P. Baggelaar
† Departamentul de Fiziologie Moleculară, Institutul de Chimie Leiden, Universitatea Leiden, Leiden, Olanda
Karol Al-Ayed
† Departamentul de Fiziologie Moleculară, Institutul de Chimie Leiden, Universitatea Leiden, Leiden, Olanda
Alexander Bakker
† Departamentul de Fiziologie Moleculară, Institutul de Chimie Leiden, Universitatea Leiden, Leiden, Olanda
Bogdan I. Florea
∥ Departamentul de sinteză bio-organică, Institutul de chimie Leiden, Universitatea Leiden, Leiden, Olanda
Sebastian H. Grimm
† Departamentul de Fiziologie Moleculară, Institutul de Chimie Leiden, Universitatea Leiden, Leiden, Olanda
Hans den Dulk
† Departamentul de Fiziologie Moleculară, Institutul de Chimie Leiden, Universitatea Leiden, Leiden, Olanda
Chun T. Li
† Departamentul de Fiziologie Moleculară, Institutul de Chimie Leiden, Universitatea Leiden, Leiden, Olanda
Laura Mulder
† Departamentul de Fiziologie Moleculară, Institutul de Chimie Leiden, Universitatea Leiden, Leiden, Olanda
Herman S. Overkleeft
∥ Departamentul de sinteză bio-organică, Institutul de chimie Leiden, Universitatea Leiden, Leiden, Olanda
Thomas Hankemeier
‡ Departamentul de Bioștiințe Analitice și Metabolomică, Centrul Academic Leiden pentru Cercetarea Medicamentelor, Universitatea Leiden, Leiden, Olanda
Gerard J. P. van Westen
§ Departamentul pentru descoperirea computațională a medicamentelor, Centrul Academic de Cercetare a Medicamentelor din Leiden, Universitatea Leiden, Leiden, Olanda
Mario van der Stelt
† Departamentul de Fiziologie Moleculară, Institutul de Chimie Leiden, Universitatea Leiden, Leiden, Olanda
Date asociate
Abstract
Fosfolipaza A2, grupa XVI (PLA2G16) este o tiolhidrolază din familia HRASLS care reglează lipoliza în țesutul adipos și a fost identificată ca un factor gazdă care permite intrarea celulară a picornavirusurilor. Instrumentele chimice sunt esențiale pentru vizualizarea și controlul activității PLA2G16, dar nu au fost raportate până în prezent. Aici, arătăm că MB064, care este o sondă de lipază fluorescentă, etichetează, de asemenea, PLA2G16 recombinant și exprimat endogen. Profilarea proteinelor bazate pe activitate competitivă (ABPP) folosind MB064 a permis descoperirea a-cetoamidelor ca primii inhibitori selectivi ai PLA2G16. LEI110 a fost identificat ca un puternic inhibitor PLA2G16 (Ki = 20 nM) care reduce nivelurile de acid celular arahidonic și lipoliza indusă de acid oleic în celulele HepG2 umane. ABPP pe bază de gel și proteomica chimică au arătat că LEI110 este un pan-inhibitor selectiv al familiei HRASLS de hidrolaze tiol (adică PLA2G16, HRASLS2, RARRES3 și iNAT). Simulările dinamice moleculare ale LEI110 în structura cristalină raportată a PLA2G16 au oferit o perspectivă asupra interacțiunilor potențiale ligand - proteine pentru a explica modul său de legare. În concluzie, am dezvoltat primul inhibitor selectiv care poate fi utilizat pentru a studia rolul celular al PLA2G16.
Fosfolipaza A2, grupa XVI (PLA2G16), a fost izolată pentru prima dată în fibroblastele murine ca produs al familiei genelor HRASLS, care include și fosfolipaza/aciltransferazele, și anume, enzima metabolizantă a fosfolipidelor A-C1 (A-C1), supresor de tip HRAS 2 (HRASLS2), proteina care răspunde la receptorul acidului retinoid 3 (RARRES3) și N-aciltransferaza independentă de Ca2+ (iNAT). 1−3 PLA2G16 este o tiolhidrolază transmembranară intercelulară, cu o singură trecere, cu o greutate moleculară de 18 kDa care hidrolizează predominant lanțul acil gras sn-2 al fosfatidilcolinei. 4,5 PLA2G16 are un motiv pliabil al papainei format din trei α-helici și cinci foi β antiparalel organizate într-o permutare circulară și o triadă catalitică conservată formată din Cys113, His23 și His35, determinate de cristalografia cu raze X (PDB) cod: 4DOT) și studii de mutageneză direcționate către sit. 6-9
PLA2G16 se găsește în diferite linii celulare (de exemplu, HepG2) 10.11 și țesut adipos. 12.13 Expresia sa este indusă în timpul diferențierii adipocitelor. 14,15 PLA2G16 reglează lipoliza, iar ablația sa genetică a împiedicat obezitatea la șoareci indusă de o dietă bogată în grăsimi sau de deficit de leptină. 16 Recent, PLA2G16 a fost identificat ca un factor gazdă pentru picornavirusuri, care cauzează răceala comună, facilitând translocarea genomului viral și prevenind eliminarea virusului în celulele gazdă. 17.18 Luate împreună, aceste studii genetice evidențiază potențialul terapeutic al PLA2G16. Cu toate acestea, până în prezent, nu sunt raportați inhibitori ai PLA2G16 care să poată fi folosiți ca instrumente farmacologice pentru validarea PLA2G16 ca țintă terapeutică.