プロテアーゼ活性化受容体2リガンドは、受容体阻害のオルソステリックおよびアロステリックメカニズムを明らかにします

プロテアーゼ活性化受容体 2 (PAR2) は複数の病態生理学に関与していると考えられていますが、低分子分子の扱いやすさと複雑な活性化機構により創薬は困難です。今回我々は、推定上のオルソステリック部位に結合することが分子モデリングによって示唆された強力な新しいアゴニストと、明らかに異なる阻害機構を持つ2つの新規なPAR2アンタゴニストの薬理学的プロファイリングを報告する。我々は、異なる PAR2 結合部位間の結合を特定します。1 つのアンタゴニストはオルソステリック部位に結合する競合阻害剤であり、2 つ目のアンタゴニストは遠隔部位で結合するネガティブ アロステリック モジュレーターです。アロステリックモジュレーターはプローブ依存性を示し、PAR2シグナル伝達のプロテアーゼ活性化よりもペプチドをより効果的に阻害します。重要なことに、両方のアンタゴニストは生体内で活性があり、ラットのPAR2アゴニスト誘発性急性足炎症を阻害し、マスト細胞と好中球の活性化を防ぎます。これらの結果は、PAR2 を調節する薬剤の将来の開発の標的となる可能性がある 2 つの異なる阻害メカニズムを強調しています。

Protease-activated receptor-2 (PAR2) has been implicated in multiple pathophysiologies but drug discovery is challenging due to low small molecule tractability and a complex activation mechanism. Here we report the pharmacological profiling of a potent new agonist, suggested by molecular modelling to bind in the putative orthosteric site, and two novel PAR2 antagonists with distinctly different mechanisms of inhibition. We identify coupling between different PAR2 binding sites. One antagonist is a competitive inhibitor that binds to the orthosteric site, while a second antagonist is a negative allosteric modulator that binds at a remote site. The allosteric modulator shows probe dependence, more effectively inhibiting peptide than protease activation of PAR2 signalling. Importantly, both antagonists are active in vivo, inhibiting PAR2 agonist-induced acute paw inflammation in rats and preventing activation of mast cells and neutrophils. These results highlight two distinct mechanisms of inhibition that potentially could be targeted for future development of drugs that modulate PAR2.