Klonierung, Expression und enzymkinetische Charakterisierung der hämagglutininspaltenden Protease TMPRSS2

TMPRSS2 ist eine Typ II transmembrane Serinprotease mit einer multidomänen Struktur, die das Oberflächenglykoprotein Hämagglutinin (HA) der Influenzaviren mit einer monobasischen Schnittstelle spaltet. Dies ist eine Voraussetzung für die Virusfusion und Vermehrung. Weiterhin aktiviert sie das Fusion...

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Main Author: Meyer, Daniela
Contributors: Steinmetzer, Torsten (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2014
Pharmazeutische Chemie
Subjects:
Online Access:PDF Full Text
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Description
Summary:TMPRSS2 ist eine Typ II transmembrane Serinprotease mit einer multidomänen Struktur, die das Oberflächenglykoprotein Hämagglutinin (HA) der Influenzaviren mit einer monobasischen Schnittstelle spaltet. Dies ist eine Voraussetzung für die Virusfusion und Vermehrung. Weiterhin aktiviert sie das Fusionsprotein F des humanen Metapneumovirus sowie das Spike S Protein der SARS Coronaviren. Zudem wurde eine TMPRSS2-Expression in einigen Tumorgeweben beschrieben. Daher scheint, TMPRSS2 eine potentielle Zielstruktur in der Wirkstoffforschung zu sein. Die katalytische Domäne der TMPRSS2 wurde in E.Coli exprimiert und für Inhibitionsstudien mit zuvor synthetisierten Inhibitoren einiger trypsinartiger Serinproteasen verwendet. Es wurden zwei Inhibitortypen identifiziert, die TMPRSS2 im nanomolaren Bereich hemmen. Die erste Serie umfasst substratanaloge Inhibitoren mit einem 4-Amidinobenzylamid-Rest in P1 Position, wobei einige Verbindungen Hemmkonstanten um 20 nM besitzen. Eine gesteigerte Hemmung konnte für den zweiten Inhibitortyp mit einem sulfonylierten 3-Amindinophenylalanylamid gefunden werden. Die beste Verbindung dieser Serie hemmt TMPRSS2 mit einem Ki-Wert von 0,9 nM und zeigt eine effektive Hemmung der Influenzavirus-Ausbreitung in humanen bronchialen Epithelzellen. Basierend auf diesen Inhibitorstudien wurden neue fluorogene Substrate mit einem D-Arginin in P3-Position synthetisiert. Einige dieser Substrate werden effektiv durch TMPRSS2 gespalten.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2014.0384