Fluorescence Probe for Lysophospholipase C/NPP6 Activity and a Potent NPP6 Inhibitor,Journal of the American Chemical Society

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Fluorescence Probe for Lysophospholipase C/NPP6 Activity and a Potent NPP6 Inhibitor
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2011-08-10 , DOI: 10.1021/ja201028t
Mitsuyasu Kawaguchi _{1,

2} , Takayoshi Okabe ₃ , Shinichi Okudaira ₄ , Kenjiro Hanaoka _{1,

2} , Yuuta Fujikawa _{1,

2} , Takuya Terai _{1,

2} , Toru Komatsu _{1,

2} , Hirotatsu Kojima _{2,

3} , Junken Aoki ₄ , Tetsuo Nagano _{1,

2,

3}

Affiliation

Nucleotide pyrophosphatases/phosphodiesterases (NPPs) are ubiquitous membrane-associated or secreted ectoenzymes that have a role in regulating extracellular nucleotide and phospholipid metabolism. Among the members of the NPP family, NPP1 and -3 act on nucleotides such as ATP, while NPP2, -6, and -7 act on phospholipids such as lysophosphatidylcholine and sphingomyelin. NPP6, a recently characterized NPP family member, is a choline-specific glycerophosphodiester phosphodiesterase, but its functions remain to be analyzed, partly due to the lack of highly sensitive activity assay systems and practical inhibitors. Here we report synthesis of novel NPP6 fluorescence probes, TG-mPC and its analogues TG-mPC(3)C, TG-mPC(5)C, TG-mPENE, TG-mPEA, TG-mPhos, TG-mPA, TG-mPMe, and TG-mPPr. Among the seven NPPs, only NPP6 hydrolyzed TG-mPC, TG-mPC(3)C, and TG-mPENE. TG-mPC was hydrolyzed in the cell lysate from NPP6-transfected cells, but not control cells, showing that it is suitable for use in cell-based NPP6 assays. We also examined the usefulness of TG-mPC as a fluorescence imaging probe. We further applied TG-mPC to carry out high-throughput NPP6 inhibitor screening and found several NPP6-selective inhibitors in a library of about 80,000 compounds. Through structure-activity relationship (SAR) analysis, we identified a potent and selective NPP6 inhibitor with an IC(50) value of 0.21 μM. Our NPP6-selective fluorescence probe, TG-mPC, and the inhibitor are expected to be useful to elucidate the biological function of NPP6.

中文翻译：

溶血磷脂酶 C/NPP6 活性的荧光探针和有效的 NPP6 抑制剂

核苷酸焦磷酸酶/磷酸二酯酶 (NPP) 是普遍存在的膜相关或分泌胞外酶，在调节细胞外核苷酸和磷脂代谢中发挥作用。NPP家族的成员中，NPP1、-3作用于ATP等核苷酸，而NPP2、-6、-7作用于溶血磷脂酰胆碱、鞘磷脂等磷脂。NPP6 是最近表征的 NPP 家族成员，是一种胆碱特异性甘油磷酸二酯磷酸二酯酶，但其功能仍有待分析，部分原因是缺乏高度灵敏的活性测定系统和实用抑制剂。在这里，我们报告了新型 NPP6 荧光探针的合成、TG-mPC 及其类似物 TG-mPC(3)C、TG-mPC(5)C、TG-mPENE、TG-mPEA、TG-mPhos、TG-mPA、TG- mPMe 和 TG-mPPr。在 7 个 NPP 中，只有 NPP6 水解了 TG-mPC、TG-mPC(3)C、和 TG-mPENE。TG-mPC 在来自 NPP6 转染细胞的细胞裂解物中水解，但在对照细胞中没有水解，表明它适用于基于细胞的 NPP6 检测。我们还研究了 TG-mPC 作为荧光成像探针的有用性。我们进一步应用 TG-mPC 进行高通量 NPP6 抑制剂筛选，并在约 80,000 种化合物的库中发现了几种 NPP6 选择性抑制剂。通过构效关系 (SAR) 分析，我们确定了一种有效且选择性的 NPP6 抑制剂，其 IC(50) 值为 0.21 μM。我们的 NPP6 选择性荧光探针 TG-mPC 和抑制剂有望用于阐明 NPP6 的生物学功能。我们还研究了 TG-mPC 作为荧光成像探针的有用性。我们进一步应用 TG-mPC 进行高通量 NPP6 抑制剂筛选，并在约 80,000 种化合物的库中发现了几种 NPP6 选择性抑制剂。通过构效关系 (SAR) 分析，我们确定了一种有效且选择性的 NPP6 抑制剂，其 IC(50) 值为 0.21 μM。我们的 NPP6 选择性荧光探针 TG-mPC 和抑制剂有望用于阐明 NPP6 的生物学功能。我们还研究了 TG-mPC 作为荧光成像探针的有用性。我们进一步应用 TG-mPC 进行高通量 NPP6 抑制剂筛选，并在约 80,000 种化合物的库中发现了几种 NPP6 选择性抑制剂。通过构效关系 (SAR) 分析，我们确定了一种有效且选择性的 NPP6 抑制剂，其 IC(50) 值为 0.21 μM。我们的 NPP6 选择性荧光探针 TG-mPC 和抑制剂有望用于阐明 NPP6 的生物学功能。我们鉴定了一种有效且选择性的 NPP6 抑制剂，其 IC(50) 值为 0.21 μM。我们的 NPP6 选择性荧光探针 TG-mPC 和抑制剂有望用于阐明 NPP6 的生物学功能。我们鉴定了一种有效且选择性的 NPP6 抑制剂，其 IC(50) 值为 0.21 μM。我们的 NPP6 选择性荧光探针 TG-mPC 和抑制剂有望用于阐明 NPP6 的生物学功能。

更新日期：2011-08-10

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