Профілювання білків на основі активності визначає α-кетоаміди як інгібітори групи фосфоліпази А2

Хуан Чжоу

† Відділ молекулярної фізіології Лейденського хімічного інституту Лейденського університету, Лейден, Нідерланди

Елліот Д. Макет

Андреа Мартелла

Васудев Кантае

‡ Департамент аналітичних біонаук та метаболоміки Лейденського академічного центру з досліджень наркотиків Лейденського університету, Лейден, Нідерланди

Сінью Ді

Ліндсі Бургграфф

§ Відділ обчислювальних досліджень наркотиків, Лейденський академічний центр досліджень наркотиків, Лейденський університет, Лейден, Нідерланди

Марк П. Баггелаар

Кароль Аль-Айєд

Олександр Баккер

Богдан І. Флореа

∥ Відділ біоорганічного синтезу, Лейденський хімічний інститут, Лейденський університет, Лейден, Нідерланди

Себастьян Х. Грімм

Ганс ден Дюльк

Чун Т. Лі

Лора Малдер

Герман С. Оверкліфт

Томас Ганкемайер

Джерард Дж. П. ван Вестен

Маріо ван дер Стелт

Пов’язані дані

Анотація

Фосфоліпаза А2, група XVI (PLA2G16) - це тіолова гідролаза з сімейства HRASLS, яка регулює ліполіз у жировій тканині та була визначена фактором-господарем, що дозволяє клітинному проникненню пікорнавірусів. Хімічні інструменти необхідні для візуалізації та контролю активності PLA2G16, але на сьогоднішній день про них не повідомляється. Тут ми показуємо, що MB064, який є флуоресцентним зондом ліпази, також мітить рекомбінантний та ендогенно експресований PLA2G16. Профілювання білків на основі конкурентної діяльності (ABPP) з використанням MB064 дозволило відкрити α-кетоаміди як перших селективних інгібіторів PLA2G16. LEI110 був ідентифікований як потужний інгібітор PLA2G16 (Ki = 20 нМ), який знижує рівень клітинної арахідонової кислоти та індукований олеїновою кислотою ліполіз в клітинах HepG2 людини. Гель на основі ABPP та хімічна протеоміка показали, що LEI110 є селективним пан-інгібітором сімейства тіолових гідролаз HRASLS (тобто PLA2G16, HRASLS2, RARRES3 та iNAT). Молекулярно-динамічне моделювання LEI110 у повідомленій кристалічній структурі PLA2G16 дало змогу зрозуміти потенційні взаємодії ліганд-білок, щоб пояснити режим його зв'язування. На закінчення ми розробили перший селективний інгібітор, який може бути використаний для вивчення клітинної ролі PLA2G16.

Фосфоліпаза А2, група XVI (PLA2G16), вперше була виділена в мишачих фібробластах як продукт сімейства генів HRASLS, який також включає фосфоліпазу/ацилтрансферази, а саме, фосфоліпідний метаболізуючий фермент A-C1 (A-C1), HRAS-подібний супресор 2 (HRASLS2), білок-відповідь рецептора ретиноїдної кислоти 3 (RARRES3) та N 2 -ацилтрансфераза, незалежна від Ca 2+ (iNAT). 1-3 PLA2G16 - це міжклітинна однопрохідна трансмембранна тіолова гідролаза з молекулярною масою 18 кДа, яка переважно гідролізує sn-2 жирний ацильний ланцюг фосфатидилхоліну. 4,5 PLA2G16 має папаїн-складчастий мотив, що складається з трьох α-спіралей та п’яти антипаралельних β-листів, організованих у кругову перестановку, та збереженої каталітичної тріади, що складається з Cys113, His23 та His35, як визначено за допомогою рентгенівської кристалографії (PDB код: 4DOT) та дослідження мутагенезу, спрямованого на сайт. 6−9

PLA2G16 міститься в різних клітинних лініях (наприклад, HepG2) 10,11 та жировій тканині. 12,13 Його експресія індукується під час диференціювання адипоцитів. 14,15 PLA2G16 регулює ліполіз, а його генетична абляція запобігала ожирінню у мишей, спричиненому дієтою з високим вмістом жиру або дефіцитом лептину. 16 Нещодавно PLA2G16 було визначено фактором-господарем для пікорнавірусів, які викликають застуду, сприяючи транслокації вірусного геному та запобігаючи кліренсу вірусу в клітинах-хазяїнах. У сукупності ці генетичні дослідження підкреслюють терапевтичний потенціал PLA2G16. Однак на сьогоднішній день не повідомляється про інгібітори PLA2G16, які можуть бути використані як фармакологічні засоби для підтвердження PLA2G16 як терапевтичної мішені.