シナプス外GABAA受容体でナノモルの効力を持つオルソステリック拮抗薬の新しいクラスの発見

脳GABAα受容体は、Cys-Loop受容体のクラスに属するイオノトロピック受容体であり、不安および睡眠障害の治療のための重要な薬物標的です。HEK細胞株で異種発現する組換えヒトα4β1ΔGABAα受容体で化合物ライブラリ（2,112化合物）をスクリーニングすることにより、GABAα受容体でナノモル拮抗薬活性を持つスピロ環状化合物の足場を特定しました。最初のスクリーニングヒット2027（1.03μmのIC50）をアナログ検索に使用して、018（IC50 of0.088μm）になりました。018は、α3,4,5サブユニットを含む受容体で最も強力であり、したがって、前脳で発現したシナプス外受容体の好みを示しています。組換えヒトα4β1Δ受容体での018のシルド分析とラット皮質ホモジネートにおける[3H]マスコモール結合の変位により、競合プロファイルが独立して確認されました。018の拮抗薬プロファイルは、全細胞パッチクランプ電気生理学によってさらに検証され、動力学的研究により解離速度が遅く、浅い丘の勾配が観察されました。膜透過性研究により、2027および018は膜を越えないため、中央GABAα受容体の効果を研究するために化合物が魅力的ではないが、逆に、GABAの新たな末梢GABAα受容体媒介効果に関連してツール化合物としてより魅力的であることが示された。免疫系で。

Brain GABAΑ receptors are ionotropic receptors belonging to the class of Cys-loop receptors and are important drug targets for the treatment of anxiety and sleep disorders. By screening a compound library (2,112 compounds) at recombinant human α4β1δ GABAΑ receptors heterologously expressed in a HEK cell line, we identified a scaffold of spirocyclic compounds with nanomolar antagonist activity at GABAΑ receptors. The initial screening hit 2027 (IC50 of 1.03 μM) was used for analogue search resulting in 018 (IC50 of 0.088 μM). 018 was most potent at α3,4,5-subunit containing receptors, thus showing preference for forebrain-expressed extrasynaptic receptors. Schild analysis of 018 at recombinant human α4β1δ receptors and displacement of [3H]muscimol binding in rat cortical homogenate independently confirmed a competitive profile. The antagonist profile of 018 was further validated by whole-cell patch-clamp electrophysiology, where kinetic studies revealed a slow dissociation rate and a shallow hill slope was observed. Membrane permeability studies showed that 2027 and 018 do not cross membranes, thus making the compounds less attractive for studying central GABAΑ receptors effects, but conversely more attractive as tool compounds in relation to emerging peripheral GABAΑ receptor-mediated effects of GABA e.g. in the immune system.