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Novel Allosteric Activators for Ferroptosis Regulator Glutathione Peroxidase 4
Journal of Medicinal Chemistry ( IF 6.8 ) Pub Date : 2018-04-24 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.jmedchem.8b00315 Cong Li , Xiaobing Deng , Weilin Zhang , Xiaowen Xie , Marcus Conrad 1 , Ying Liu , José Pedro Friedmann Angeli 2 , Luhua Lai
Journal of Medicinal Chemistry ( IF 6.8 ) Pub Date : 2018-04-24 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.jmedchem.8b00315 Cong Li , Xiaobing Deng , Weilin Zhang , Xiaowen Xie , Marcus Conrad 1 , Ying Liu , José Pedro Friedmann Angeli 2 , Luhua Lai
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Glutathione peroxidase 4 (GPX4) is essential for cell membrane repair, inflammation suppression, and ferroptosis inhibition. GPX4 upregulation provides unique drug discovery opportunities for inflammation and ferroptosis-related diseases. However, rational design of protein activators is challenging. Until now, no compound has been reported to activate the enzyme activity of GPX4. Here, we identified a potential allosteric site in GPX4 and successfully found eight GPX4 activators using a novel computational strategy and experimental studies. Compound 1 from the virtual screen increased GPX4 activity, suppressed ferroptosis, reduced pro-inflammatory lipid mediator production, and inhibited NF-κB pathway activation. Further chemical synthesis and structure–activity relationship studies revealed seven more activators. The strongest compound, 1d4, increased GPX4 activity to 150% at 20 μM in the cell-free assay and 61 μM in cell extracts. Therefore, we demonstrated that GPX4 can be directly activated using chemical compounds to suppress ferroptosis and inflammation. Meanwhile, the discovery of GPX4 activators verified the possibility of rational design of allosteric activators.
中文翻译：
新型的变构活化剂，用于肥大病调节剂谷胱甘肽过氧化物酶4
谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）对于细胞膜修复，抑制炎症和抑制肥大症至关重要。GPX4上调为炎症和与肥大症相关的疾病提供了独特的药物发现机会。但是，蛋白质激活剂的合理设计具有挑战性。到目前为止，还没有化合物可以激活GPX4的酶活性。在这里，我们确定了GPX4中潜在的变构位点，并使用新颖的计算策略和实验研究成功地找到了八个GPX4激活剂。化合物1从虚拟屏幕中筛选出来的蛋白可以增加GPX4的活性，抑制铁锈病，减少促炎性脂质介体的产生，并抑制NF-κB途径的激活。进一步的化学合成和结构-活性关系研究发现了另外七个活化剂。最强的化合物1d4在无细胞测定中以20μM的浓度将GPX4活性提高至150％，在细胞提取物中以61μM的浓度将GPX4的活性提高至150％。因此，我们证明了GPX4可以使用化合物直接激活以抑制肥大症和炎症。同时，GPX4激活剂的发现验证了变构激活剂合理设计的可能性。
更新日期：2018-04-24
中文翻译：
新型的变构活化剂，用于肥大病调节剂谷胱甘肽过氧化物酶4
谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）对于细胞膜修复，抑制炎症和抑制肥大症至关重要。GPX4上调为炎症和与肥大症相关的疾病提供了独特的药物发现机会。但是，蛋白质激活剂的合理设计具有挑战性。到目前为止，还没有化合物可以激活GPX4的酶活性。在这里，我们确定了GPX4中潜在的变构位点，并使用新颖的计算策略和实验研究成功地找到了八个GPX4激活剂。化合物1从虚拟屏幕中筛选出来的蛋白可以增加GPX4的活性，抑制铁锈病，减少促炎性脂质介体的产生，并抑制NF-κB途径的激活。进一步的化学合成和结构-活性关系研究发现了另外七个活化剂。最强的化合物1d4在无细胞测定中以20μM的浓度将GPX4活性提高至150％，在细胞提取物中以61μM的浓度将GPX4的活性提高至150％。因此，我们证明了GPX4可以使用化合物直接激活以抑制肥大症和炎症。同时，GPX4激活剂的发现验证了变构激活剂合理设计的可能性。
京公网安备 11010802027423号