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计算机辅助药物设计特异性阻断FcγⅡA的新型短肽研究

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原发性系统性血管炎（Primary systemic vasculitis，PSV）是一类自身免疫性疾病，临床表现轻重不一，肾脏受累常见。本研究采用计算机辅助药物设计（Computer aided drug design，CADD）技术设计一种能特异性阻断FcγIIA受体（Fc gamma IIA receptor，FcγRIIA）与IgG结合的新型短肽，以期为PSV等自身免疫性疾病提供新的药物治疗靶向。 本研究第一部分是新型短肽的计算机辅助设计及筛选。先导短肽来源于IgGFc段与FcγRIIA结合的关键序列，通过反复的结构改造和分子对接，从所设计的100多个短肽分子中筛选出31个估计抑制常数低于20umol的短肽分子，其中9个短肽的估计抑制常数低于5umol。这些短肽均由天然氨基酸构成，分子量介于600-800道尔顿（Dalton，Da）之间。 本研究第二部分旨以研究短肽、FcγRIIA和IgG三者间关系和短肽对FcγRIIA的拮抗作用。利用Pymol成功构建了FcγRIIA-Fc复合体结构，并将2个最优短肽结合到FcγRIIA-Fc复合体结构中，结果显示短肽与FcγRIIA的结合位置位于FcγRIIA与Fc段的连接处，且短肽与FcγRIIA的作用位点和FcγRIIA与Fc的作用位点有部分重叠，进一步提示短肽具有阻断FcγRIIA与IgG相互作用的潜能。 本研究第三部分是关于筛选所获新短肽的实际生物学功能研究。利用固相多肽合成技术合成了6个最优短肽（P1-P6），分子量介于600-800 Da之间，纯度>98％。通过表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance，SPR）技术研究合成短肽与FcγRIIA的亲和力，提示短肽P1、P5、P6能够浓度依赖性与FcγRIIA结合，平衡解离常数（equilibrium dissociation constant，KD）分别是468.3uM，406uM，927uM。进而利用U937细胞作为FcγRI载体，K562细胞作为FcγRIIA载体研究短肽的特异性阻断能力，研究表明P1、P5能够阻断IgG单体结合到K562细胞(p<0.05)，P2可较明显降低IgG单体与K562结合，但与阳性对照（仅加IgG而未加短肽干预组）比无统计学差异（p>0.05），P1-P5均不能抑制IgG单体与U937细胞的结合（p>0.05），初步证实短肽P1和P5具有特异性阻断FcγRIIA的功能。经CellELISA验证，P1能够剂量依赖性地抑制IgG单体与K562细胞的结合。此外，利用玫瑰花环技术证实短肽P1、P2、P5和P6能够降低K562细胞的玫瑰花环形成率，提示短肽拮抗免疫复合物与FcγRIIA之间结合的能力。 本研究基于CADD技术，联合直接药物设计中的全新药物设计和分子对接方法，并结合体外实验获得能够阻断FcγRIIA-IgG相互作用的3个新型短肽（P1、P5和P6），已证实2个短肽（P1和P6）能够特异性阻断FcγRIIA-IgG相互作用。是国内外首次采用CADD方法获得的特异性阻断FcγRIIA-IgG相互作用的新型短肽，这些新型短肽将可能成为治疗AAV等自身免疫性疾病的新型靶向药物。

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