BTK蛋白的晶体结构及其结合口袋
本发明提供了人BTK的晶体结构，该晶体结构具有空间群空间群p 2 21 21并且具有以下晶胞参数：a＝90°；b＝90°；g＝90°；该BTK蛋白与N‑((1R,2S)‑2‑丙烯酰胺基环戊基)‑5‑(S)‑(6‑异丁基‑4‑甲基吡啶‑3‑基)‑4‑氧代‑4,5‑二氢‑3H‑1‑硫杂‑3,5,8‑三氮杂苊烯‑2‑甲酰胺复合。
发明专利
CN202280081378.1
2022-12-06
CN118414424A
2024-07-29
C12N9/12(2006.01)
詹森药业有限公司
R·S·亚历山大;C·米利根;M·S·蒂奇纳
比利时贝尔瑟
中国专利代理(香港)有限公司
黄登高%彭昶
比利时;BE
1.一种结晶组合物，所述结晶组合物包含SEQ ID NO:3和配体，其中所述结晶组合物的特征在于空间群p 2 21 21并且具有以下晶胞参数： a＝90°；b＝90°； g＝90°。 2.根据权利要求1所述的结晶组合物，其中所述配体是式(I)的化合物： 或其药学上可接受的盐、水合物、多晶型物或溶剂化物。 3.一种用于鉴定和/或设计BTK的候选抑制剂的方法，其中所述方法包括： 在计算机上生成BTK的结合位点的三维结构，其中三维结构坐标具有根据权利要求1所述的结晶组合物的晶胞参数和空间群参数， 采用所述三维结构来设计或选择候选抑制剂；以及 使所述候选抑制剂与人BTK接触并测量所述候选抑制剂与BTK结合的能力。 4.根据权利要求3所述的方法，其中所述候选抑制剂与Cys 481形成直接共价键。 5.根据权利要求3所述的方法，其中所述候选抑制剂与Lys 430形成氢键。 6.根据权利要求3所述的方法，其中所述候选抑制剂与Met 477形成氢键。 7.一种用于使用包含人BTK蛋白的人BTK晶体来鉴定和/或设计候选抑制剂的方法，其中所述方法包括： a)制备根据权利要求2所述的结晶组合物； b)将另一种候选抑制剂浸入所述结晶组合物中，置换所述式(I)的化合物以形成抑制剂-晶体复合物； c)确定在步骤b)中制备的所述抑制剂-晶体复合物的三维结构坐标；d)使用来自步骤c)的所述结构坐标来设计或选择候选抑制剂；以及 e)使所述候选抑制剂与人BTK接触并测量所述候选抑制剂与BTK结合的能力。 8.一种设计与结合口袋或结构域相互作用的化合物或复合物的方法，所述结合口袋或结构域选自由以下项组成的组： (i)根据表2的人BTK氨基酸残基Leu408、Gly409、Thr410、Gly411、Val416、Ala428、Lys430、Asn439、Met449、Leu452、Val458、Ile472、Thr474、Glu475、Tyr476、Met477、Gly480、Cys481、Asn484、Arg525、Leu528、Ser538、Asp539和Phe540；以及 (ii)根据表2的人BTK氨基酸残基； 所述方法包括以下步骤： (a)产生与式(I)的化合物复合的BTK晶体： 或其药学上可接受的盐、水合物、多晶型物或溶剂化物，其中所述BTK包含SEQ ID NO:3，其中所述晶体的特征在于空间群p 2 21 21并且具有以下晶胞参数：a＝90°；b＝90°；g＝90°； (b)在能够根据所述结构坐标生成三维结构信息的计算机上根据表2提供步骤(a)的所述晶体的所述结合口袋或结构域的结构坐标， 其中主链原子的均方根偏差不大于约 (c)使用所述计算机将第一化学实体对接在所述结合口袋或结构域的一部分中； (d)将至少第二化学实体对接在所述结合口袋或结构域的另一部分中； (e)量化所述第一化学实体或所述第二化学实体与所述结合口袋或结构域的一部分之间的缔合； (f)任选地对一种或多种附加化学实体重复步骤(c)至(e)，基于所有的所述第一化学实体、所述第二化学实体和所述一种或多种附加化学实体的所述量化的缔合来选择所述附加化学实体； (g)任选地，使用所述结合口袋或结构域以及所述第一化学实体、所述第二化学实体和所述一种或多种附加化学实体的三维图形表示， 在计算机屏幕上目视检查所述第一化学实体、所述第二化学实体和所述一种或多种附加化学实体相对于所述结合口袋或结构域的相互关系；以及 (h)通过模型建立将所述第一化学实体、所述第二化学实体和所述一种或多种附加化学实体组装到与所述结合口袋或结构域相互作用的化合物或复合物中。 9.一种用于鉴定与BTK蛋白的结合位点相互作用的候选抑制剂的方法，所述方法包括以下步骤： (a)产生与式(I)的化合物复合的BTK晶体： 或其药学上可接受的盐、水合物、多晶型物或溶剂化物，其中所述BTK包含SEQ ID NO:3，其中所述晶体的特征在于空间群p 2 21 21并且具有以下晶胞参数：a＝90°；b＝90°；g＝90°； (b)根据表2获得步骤(a)的所述晶体的氨基酸的所述结构坐标； (c)使用在步骤(b)中生成的所述氨基酸的所述结构坐标来生成所述BTK蛋白的三维模型，其中与主链原子的均方根偏差不超过 (d)根据所述三维模型确定所述人BTK蛋白的结合位点；以及 (e)执行计算机拟合分析以鉴定与所述结合位点相互作用的所述候选抑制剂。 10.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括以下步骤： (f)使所鉴定的候选抑制剂与所述BTK蛋白接触，以确定所述抑制剂对BTK活性的影响。 11.根据权利要求9所述的方法，其中在步骤(d)中确定的所述BTK蛋白的所述结合位点包含根据表2的以下BTK氨基酸残基的结构坐标： Leu408、Gly409、Thr410、Gly411、Val416、Ala428、Lys430、Asn439、Met449、Leu452、Val458、Ile472、Thr474、Glu475、Tyr476、Met477、Gly480、Cys481、Asn484、Arg525、Leu528、Ser538、Asp539和Phe540，其中所述均方根偏差不超过 12.一种在抑制剂筛选测定中使用包含BTK结合口袋或结构域的晶体的方法，所述方法包括以下步骤： (a)产生与式(I)的化合物复合的BTK晶体： 或其药学上可接受的盐、水合物、多晶型物或溶剂化物，其中所述BTK包含SEQ ID NO:3，其中所述晶体的特征在于空间群p 2 21 21并且具有以下晶胞参数：a＝90°；b＝90°；g＝90°； (b)在能够根据所述结构坐标生成三维结构信息的计算机上根据表2提供步骤(a)的所述晶体的所述结合口袋或结构域的结构坐标； (c)通过用针对所述晶体确定的三维结构进行合理的药物设计来选择潜在抑制剂，其中所述选择结合计算机建模进行； (d)使所述潜在抑制剂与激酶接触；以及 (e)检测所述潜在抑制剂抑制所述激酶的酶活性的能力。 13.一种设计与BTK结合口袋或结构域相互作用的化合物或复合物的方法，所述方法包括以下步骤： (a)产生与式(I)的化合物复合的人BTK的晶体： 或其药学上可接受的盐、水合物、多晶型物或溶剂化物，其中所述BTK包含SEQ ID NO:3，其中所述晶体的特征在于空间群空间群p 2 21 21并且具有以下晶胞参数： a＝90°；b＝90°；g＝90°； (b)在能够根据所述结构坐标生成三维结构信息的计算机上根据表2提供步骤(a)的所述晶体的所述结合口袋或结构域的结构坐标； (c)使用所述计算机将第一化学实体对接在所述结合口袋或结构域的一部分中； (d)将至少第二化学实体对接在所述结合口袋或结构域的另一部分中； (e)量化所述第一化学实体或所述第二化学实体与所述结合口袋或结构域的一部分之间的缔合； (f)对至少一种附加化学实体重复步骤(c)至(e)，基于所有第一化学实体、第二化学实体和至少一种附加化学实体的所述量化的缔合来选择所述第一化学实体、所述第二化学实体和所述至少一种附加化学实体； (g)任选地，使用所述结合口袋或结构域以及所述第一化学实体、所述第二化学实体和所述至少一种附加化学实体的三维图形表示，在计算机屏幕上目视检查该第一化学实体、该第二化学实体和该至少一种附加化学实体相对于所述结合口袋或结构域的相互关系；以及 (h)通过模型建立将该第一化学实体、该第二化学实体和该至少一种附加化学实体组装到与所述结合口袋或结构域相互作用的化合物或复合物中。 14.一种用于鉴定与BTK蛋白的结合位点相互作用的候选抑制剂的方法，所述方法包括以下步骤： (a)产生与式(I)的化合物复合的BTK晶体： 或其药学上可接受的盐、水合物、多晶型物或溶剂化物，其中所述BTK包含SEQ ID NO:3，其中所述晶体的特征在于空间群p 2 21 21并且具有以下晶胞参数：a＝90°；b＝90°；g＝90°； (b)使用步骤(a)中的所述晶体来确定BTK的三维结构坐标； (c)使用来自步骤(b)的所述结构坐标来产生在步骤(a)中产生的结晶BTK蛋白的三维结构； (d)采用所述三维结构来设计或选择所述候选抑制剂； (e)合成所述候选抑制剂；以及 (f)使所述候选抑制剂与人BTK蛋白接触以确定所述候选抑制剂与人BTK结合的能力。 15.一种用于鉴定与人BTK蛋白的结合位点相互作用的候选抑制剂的方法，所述方法包括以下步骤： (a)产生与式(I)的化合物复合的BTK晶体： 或其药学上可接受的盐、水合物、多晶型物或溶剂化物，其中所述BTK包含SEQ ID NO:3，其中所述晶体的特征在于空间群p 2 21 21并且具有以下晶胞参数： a＝90°；b＝90°；g＝90°； (b)使用步骤(a)中的所述晶体来确定BTK的三维结构坐标； (c)使用来自步骤(b)的所述结构坐标根据表2产生包含以下氨基酸残基的结合位点的分子复合物的三维结构：Leu408、Gly409、Thr410、Gly411、Val416、Ala428、Lys430、Asn439、Met449、Leu452、Val458、Ile472、Thr474、Glu475、Tyr476、Met477、Gly480、Cys481、Asn484、Arg525、Leu528、Ser538、Asp539和Phe540，其中主链原子的均方根偏差不大于约 (d)采用所述三维结构来设计或选择所述候选抑制剂； (e)合成所述候选抑制剂；以及 (f)使所述候选抑制剂与BTK接触以确定所述候选抑制剂与BTK结合的能力。