2025年10月21日,上海瑛派药业公布了新型小分子PARP1抑制剂,分子结构如下:
背景介绍
聚(ADP‑核糖)聚合酶(PARP)是指一个蛋白质家族,它们的功能是将带负电荷的ADP‑核糖基团从供体NAD+转移至靶蛋白。这是蛋白质转译后修饰的多种方式中的一种。因此PARP也被称为是ADP‑核糖转移酶。
根据与催化结 构域的氨基酸序列的同源性分析,人类被认为表达了17种PARPs。这些PARPs可催化单个ADP‑核糖添加到靶蛋白上,也可催化ADP‑核糖单元聚合形成多聚ADP‑核糖,也称聚(ADP‑核糖)修饰。因此,PARP的家族成员可进一步划分为两个亚族。聚(ADP‑核糖)的翻译后修饰调 控着蛋白质功能的许多方面,但目前许多PARP蛋白的生理功能尚未明确。
PARP1是PARP大家族中最具代表性的成员,该蛋白在细胞内含量最高。PARP1由1014个氨基酸组成(NCBI登录号P09874),总分子量大约为116kDa。该酶在结构上包括两个主要功能域:DNA结合区域和催化区域。目前所知PARP1在基因表达、转录、细胞分裂、细胞分化、细胞凋亡以及DNA损伤响应及修复等多种细胞功能中发挥重要作用。
当DNA损伤发生时,PARP1被激活并参与碱基切除修复(BER ,Base Excision Repair)机制,这是DNA单链损伤修复的一个主要机制。PARP1通过结合单链断裂(SSB)位点,随后通过BER修复DNA。为了应对DNA损伤,除了单链损伤BER修复机制外,细胞还进化出了两种主要的修复机制:修复双链损伤的同源重组和非同源重组末端连接。
结果显示具有同源重组修复机制缺陷的癌细胞对PARP1抑制剂敏感,即同源重组缺陷和PARP1抑制形成一对合成致死,该机制已通过临床验证。目前已有多种PARP抑制剂被获得批准上市用于治疗具有DNA损伤修复缺陷如BRCA1/2突变的卵巢癌、乳腺癌、前列腺癌和胰腺癌等。此外,PARP1抑制剂还可用于治疗因细胞过度死亡引起的疾病,包括中枢神经系统(CNS)疾病,如中风和神经退行性疾病。
PARP2是一种由559个氨基酸组成的蛋白(NCBI登录号NP_005475),分子量大约为62kDa,其结构包括DNA结合区域和催化区域。PARP2的催化区域和PARP1的有极高的相似性。研究显示PARP2有和PARP1相似的功能,并通过BER机制参与DNA损伤的修复。目前已上市的PARP抑制剂,如Olaparib、Niraparib、Talazoparib和Rucaparib等,不仅对PARP1有抑制活性,对PARP2也表现出相似的抑制活性。
临床试验结果表明,这些已上市的PARP抑制剂的治疗效果相当,然而它们的毒性却有着较大的区别。比如,Talazoparib有着和化疗药类似的脱发的副作用。近期一项关于比较多种PARP抑制剂选择性的研究表明,Talazoparib不仅抑制PARP1和PARP2,而且对PARP家族的另外两个成员TNKS1(Tankyrase 1 ,端锚聚合酶 1)和TNKS2(Tankyrase 2 ,端锚聚合酶2)有较高的亲和力。
TNKS1和TNKS2氨基酸序列有很高的相似性,它们总体上有83%的序列同一性,并且它们的催化域序列有89%的同一性。它们在DNA修复、维持端粒结构以及Wnt/β‑catenin信号通路中发挥作用。对PARP1之外的靶点的抑制有可能是PARP抑制剂引起 脱靶毒性如脱发和腹泻等的原因。此外,抑制PARP2活性会导致血液毒性。这些PARP抑制剂的毒性限制了它们的临床应用和其他靶向药物的联合使用。
因此,开发具有高度选择性的PARP1抑制剂可以降低与机制相关和机制不相关的毒性。
路线合成
生物数据
希望今天的分享对小伙伴们有用,尤其正在进行该靶点研究的伙伴。
感兴趣的伙伴可以去查看原文,公开专利号:CN 120826404 A
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