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1 凝固 線溶 血小板タンパク質の機能発現機構 2014; 25 6 : 血小板 ADP 受容体 P2Y12 の立体構造 Three dimensional structure of platelet ADP receptor P2Y Kousaku OHNO 1, Hiroyuki TAKEYA 2 Key words: P2Y12, ADP, PCI, antiplatelet, three dimensional structure 2-MeS-ADP AZD1283 P2Y12 P2Y MeS-ADP 1 2 AZD P2Y12 ADP 2-MeS-ADP 2 1 P2Y12 adenosine 5 -diphosphate ADP G G protein-coupled receptor; GPCR P2Y 8 P2Y P2Y1 P2Y2 P2Y4 P2Y6 P2Y11 P2Y12 P2Y13 P2Y14 ADP P2Y12 P2Y Tel: Ext ohno.kosaku.p2@daiichisankyo.co.jp 1 P2Y12 percutaneous coronary intervention; PCI 2, 3 P2Y P2Y12 P2Y12 2-MeS- ADP 1 AZD , 6 GPCR 7

2 743 1 P2Y12 2 P2Y12 GPCR GPCR P2Y12 A A 4 α β γ δ P2Y12 PAR1 protease activated receptor 1 δ P2Y12 PAR1 25 A GPCR β 1 β 2 A2A M2 α δ 7 α TM1 TM7 P2Y12 A GPCR TM5 A GPCR TM5 P2Y12 TM5 2a A GPCR 1- S1P 1 TM5 S1P 1 TM5 P2Y12 TM5 2 A GPCR P2Y12 TM5 TM6 6 Å α PAR1 TM5 δ P2Y

3 744 図 2 P2Y12 と 2-MeS-ADP アゴニスト および AZD1283 アンタゴニスト 結合複合体の比較およびドッキングシミュレー ションによるプラスグレル活性代謝物と P2Y12 の仮想結合様式 P2Y12 2-MeS-ADP 複 合 体 P2Y12 リ ボ ン モ デ ル シ ア ン 2-MeS-ADP ス テ ィ ッ ク モ デ ル オ レ ン ジ お よ び P2Y12 AZD1283 複合体 P2Y12 リボンモデル オレンジ AZD1283 スティックモデル 緑 の側面 a および細胞外方向 b 細胞 内方向 c から眺めた立体構造モデル 矢印で示すように 2-MeS-ADP 結合時には TM6 と TM7 の細胞外側領域が 7 つの TM の中心方向に大きく移動している a および b 他方 受容体の細胞内側半分の構造変化は小さい a および c しかし 一般的に GPCR 活性化に伴う細胞内側領域の構造変化は G タンパク質結合により安定化されるので この立体構造モデル の細胞内側領域に関しては活性化状態を反映していない すなわち アゴニスト結合型不活性状態 と推測される P2Y12 の表面静電ポテンシャルモデル d とリボンモデル e におけるプラスグレル活性代謝物および AZD1283 の結合様式 表面静電ポテンシャルモデルでは負電荷を赤 正電荷を青で色付けられている リボンモデルでは P2Y12 は緑で描画され ている プラスグレル活性代謝物の炭素骨格は青 AZD1283 の炭素骨格はマゼンタで示されている 文献 5 の Figure 2 および文献 6 の Figure 3 より一部改変して引用 変化 後述 も PAR1 には当てはまらないのかもしれ 列 DRY モチーフ が存在しており TM6 の側鎖と ない イオン結合あるいは水素結合を形成して構造を安定 5 クラス A GPCR の 7 割には TM3 の細胞内側に 化させ 不活性化状態を保持する アンタゴニスト 保存された Asp または Glu -Arg-Tyr または Phe 配 を結合した不活性型の P2Y12 の TM6 は 他のクラ 日本血栓止血学会誌

4 745 A GPCR DRY P2Y12 P2Y12 3 P2Y12 P2Y12 2 α GPCR GPCR 7 TM 1 P2Y12 TM3 7 1 TM1 3 TM MeS-ADP AZD MeS-ADP AZD d 2-MeS-ADP AZD1283 P2Y12 TM6 TM7 2a b 2-MeS-ADP P2Y12 AZD1283 TM6 10 Å TM7 5 Å 1 A GPCR TM3 2 ECL2 7 2-MeS-ADP AZD MeS-ADP P2Y12 5 P2Y12 ECL2 AZD TM6 TM7 2-MeS-ADP 1 2-MeS-ADP TM6 TM7 TM3 ECL2 S1P 1 A GPCR 9 P2Y12 GPCR 6 4 P2Y P2Y , 11 Zhang AZD1283 P2Y12 1 P2Y e 25 6

5 746 P2Y12 C17 C97 TM3 C175 ECL2 C270 ECL3 Algaier P2Y12 C97 C Zhang P2Y12 C97 6 TM3 TM3 C97 2 C97 TM3 C175 ECL2 P2Y12 P2Y12 TM3 ECL2 GPCR P2Y12 5 P2Y12 P2Y12 2-MeS-ADP P2Y12 P2Y12 AR- C69931MX cangrelor 1 5 Cangrelor PCI ATP cangrelor 2-MeS-ADP P2Y12 cyclopentyltriazolo-pyrimidine P2Y P2Y12 Van Giezen P2Y12 ADP 2-MeS-ADP 14 ADP 2-MeS-ADP 2-MeS- ADP P2Y12 ADP 5 6 P2Y12 P2Y12 P2Y12 GPCR COI 1 Gachet C: P2 receptors, platelet function and pharmacological implications. Thromb Haemost 99: , Yousuf O, Bhatt DL: The evolution of antiplatelet therapy in cardiovascular disease. Nat Rev Cardiol 8: , Saito S, Isshiki T, Kimura T, Ogawa H, Yokoi H, Nanto S, Takayama M, Kitagawa K, Nishikawa M, Miyazaki S, Nakamura M: Efficacy and safety of adjusted-dose prasugrel compared with clopidogrel in Japanese patients with acute coronary syndrome: the PRASFIT-ACS study. Circ J 78:

6 , Hollopeter G, Jantzen HM, Vincent D, Li G, England L, Ramakrishnan V, Yang RB, Nurden P, Nurden A, Julius D, Conley PB: Identification of the platelet ADP receptor targeted by antithrombotic drugs. Nature 409: , Zhang J, Zhang K, Gao ZG, Paoletta S, Zhang D, Han GW, Li T, Ma L, Zhang W, Müller CE, Yang H, Jiang H, Cherezov V, Katritch V, Jacobson KA, Stevens RC, Wu B, Zhao Q: Agonist-bound structure of the human P2Y12 receptor. Nature 509: , Zhang K, Zhang J, Gao ZG, Zhang D, Zhu L, Han GW, Moss SM, Paoletta S, Kiselev E, Lu W, Fenalti G, Zhang W, Müller CE, Yang H, Jiang H, Cherezov V, Katritch V, Jacobson KA, Stevens RC, Wu B, Zhao Q: Structure of the human P2Y12 receptor in complex with an antithrombotic drug. Nature 509: , PAR1 24: , Bach P, Antonsson T, Bylund R, Björkman JA, Österlund K, Giordanetto F, van Giezen JJ, Andersen SM, Zachrisson H, Zetterberg F: Lead optimization of ethyl 6-aminonicotinate acyl sulfonamides as antagonists of the P2Y12 receptor. separation of the antithrombotic effect and bleeding for candidate drug AZD1283. J Med Chem 56: , Venkatakrishnan AJ, Deupi X, Lebon G, Tate CG, Schertler GF, Babu MM: Molecular signatures of G-protein-coupled receptors. Nature 494: , Sugidachi A, Asai F, Yoneda K, Iwamura R, Ogawa T, Otsuguro K, Koike H: Antiplatelet action of R-99224, an active metabolite of a novel thienopyridine-type G(i)-linked P2T antagonist, CS-747. Br J Pharmacol 132: 47 54, Niitsu Y, Sugidachi A, Ogawa T, Jakubowski JA, Hashimoto M, Isobe T, Otsuguro K, Asai F: Repeat oral dosing of prasugrel, a novel P2Y12 receptor inhibitor, results in cumulative and potent antiplatelet and antithrombotic activity in several animal species. Eur J Pharmacol 579: , Algaier I, Jakubowski JA, Asai F, von Kügelgen I: Interaction of the active metabolite of prasugrel, R , with cysteine 97 and cysteine 175 of the human P2Y12 receptor. J Thromb Haemost 6: , Husted S, van Giezen JJ: Ticagrelor: the first reversibly binding oral P2Y12 receptor antagonist. Cardiovasc Ther 27: , van Giezen JJ, Nilsson L, Berntsson P, Wissing BM, Giordanetto F, Tomlinson W, Greasley PJ: Ticagrelor binds to human P2Y(12) independently from ADP but antagonizes ADP-induced receptor signaling and platelet aggregation. J Thromb Haemost 7: ,

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