統合的な仮想および生化学的アプローチを介したPTPσの小分子阻害剤の同定

PTPσは、この酵素を魅力的な生物学的標的にする生理学的に重要な機能を備えたデュアルドメイン受容体タンパク質チロシンホスファターゼ（PTP）です。具体的には、PTPσの喪失は、脊髄損傷（SCI）後の神経再生の増強、培養がん細胞の化学療法耐性、および過活動性オートファジーを含む多くの細胞表現型を誘発することが示されています。神経変性疾患。これらの機能により、PTPσの変調は、さまざまなコンテキストで治療価値を提供する可能性があります。さらに、小分子阻害剤は、PTPσの細胞機能と基質を識別する際に有用性を提供します。そのような分子を開発するために、シリコモデリングとin vitroホスファターゼアッセイを組み合わせて、PTPσの酵素活性を効果的に阻害する化合物を特定しました。重要なことに、PTPσ阻害は溶液中の化合物によって生成された酸化種によって頻繁に媒介されることが観察され、この効果を排除するためにさらに最適化されたスクリーニング条件をさらに最適化しました。主に酸化に依存しない方法で、10 µmのIC（50）でPTPσを阻害する化合物を特定しました。この化合物は、シリコのPTPσのD1活性部位に好意的に結合し、競合阻害剤として機能することを示唆しています。この化合物は、関連するPTPよりもPTPσの選択性を構築するために設計された将来の研究の足場構造として機能します。

PTPσ is a dual-domain receptor type protein tyrosine phosphatase (PTP) with physiologically important functions which render this enzyme an attractive biological target. Specifically, loss of PTPσ has been shown to elicit a number of cellular phenotypes including enhanced nerve regeneration following spinal cord injury (SCI), chemoresistance in cultured cancer cells, and hyperactive autophagy, a process critical to cell survival and the clearance of pathological aggregates in neurodegenerative diseases. Owing to these functions, modulation of PTPσ may provide therapeutic value in a variety of contexts. Furthermore, a small molecule inhibitor would provide utility in discerning the cellular functions and substrates of PTPσ. To develop such molecules, we combined in silico modeling with in vitro phosphatase assays to identify compounds which effectively inhibit the enzymatic activity of PTPσ. Importantly, we observed that PTPσ inhibition was frequently mediated by oxidative species generated by compounds in solution, and we further optimized screening conditions to eliminate this effect. We identified a compound that inhibits PTPσ with an IC(50) of 10 µM in a manner that is primarily oxidation-independent. This compound favorably binds the D1 active site of PTPσ in silico, suggesting it functions as a competitive inhibitor. This compound will serve as a scaffold structure for future studies designed to build selectivity for PTPσ over related PTPs.