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El acoplamiento de la biblioteca grande identifica los moduladores alostéricos positivos del receptor de detección de calcio

  • 0Department of Pharmaceutical Chemistry, University of California, San Francisco, San Francisco, CA 94143, USA.
Clinical Neuroscience (new York, N.y.) +

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Resumen

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Se descubrieron nuevos moduladores alostéricos positivos (PAM) para el receptor de detección de calcio (CaSR) utilizando acoplamiento molecular a gran escala. Estos potentes PAM CaSR son prometedores para el tratamiento del hiperparatiroidismo sin causar hipocalcemia.

Área De La Ciencia

  • La bioquímica
  • Farmacología
  • Biología estructural

Sus Antecedentes

  • Los moduladores alostéricos positivos (PAM) se dirigen al receptor sensible al calcio (CaSR) para suprimir la secreción de la hormona paratiroidea (PTH) para el tratamiento del hiperparatiroidismo.
  • Los PAM de CaSR existentes pueden causar efectos adversos como hipocalcemia y arritmias, lo que requiere el desarrollo de terapias mejoradas.

Objetivo Del Estudio

  • Identificar PAMs CaSR nuevos, más potentes y más seguros a través de acoplamiento molecular a gran escala y optimización basada en la estructura.
  • Evaluar el perfil de eficacia y seguridad de los PAM de CaSR recién identificados en modelos preclínicos.

Principales Métodos

  • Utilizó acoplamiento molecular a gran escala de 2,7 millones y 1,2 mil millones de moléculas contra la estructura de CaSR.
  • Se realizó una optimización basada en la estructura para refinar los compuestos de plomo en fármacos candidatos de potencia nanomolar.
  • Evaluación de la potencia y eficacia del compuesto mediante ensayos de órganos ex vivo y modelos de ratón in vivo, incluidos los niveles de PTH y las mediciones de calcio sérico.
  • Determinación de las estructuras de alta resolución de los complejos CaSR-PAM mediante microscopía criolectrónica.

Principales Resultados

  • Un enfoque de acoplamiento de billones de moléculas produjo una tasa de acierto 2,7 veces mayor y PAMs hasta 37 veces más potentes en comparación con una biblioteca de millones de moléculas.
  • La optimización basada en la estructura dio como resultado compuestos de plomo con potencia nanomolar.
  • Un PAM optimizado demostró una potencia 100 veces mayor que el cinacalcet en ensayos ex vivo y redujo efectivamente los niveles de PTH en ratones sin inducir hipocalcemia.
  • Las estructuras cryo-EM revelaron que los PAM identificados estabilizan las conformaciones de CaSR más cercanas al estado totalmente activado.

Conclusiones

  • El acoplamiento molecular a gran escala es una estrategia efectiva para descubrir PAM de CaSR altamente potentes.
  • Los nuevos PAM CaSR exhiben una potencia superior y un perfil de seguridad mejorado en comparación con los medicamentos existentes, ofreciendo una vía terapéutica prometedora para el hiperparatiroidismo.
  • Las perspectivas estructurales aclaran el mecanismo por el cual estos PAM logran una mayor activación de CaSR.

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