β-4-Gal-T4阻害剤

一般的なβ-4-Gal-T4阻害剤には、D-ガラクトース CAS 59-23-4、2-デオキシ-D-グルコース CAS 154-17-6、N- アセチル-D-グルコサミン CAS 7512-17-6、カスタノスペルミン CAS 79831-76-8、デオキシノジリマイシン CAS 19130-96-2。

β-4-Gal-T4の化学的阻害剤は、酵素の基質特異性と活性部位の配置に関連した様々な作用様式を通して、そのグリコシル化活性を阻害することができる。酵素反応の産物であるUDPは、β-4-Gal-T4のUDP-ガラクトース結合部位に結合することにより、競合的阻害剤として機能する。この部位はガラクトースのアクセプター基質への転移に必須である。これにより、酵素はその主要な機能を触媒することができなくなる。同様に、ガラクトース自体もβ-4-Gal-T4の天然基質に似ているため、活性部位を競合し、酵素の典型的なグリコシル化プロセスを阻害する。ガラクトノ-1,4-ラクトンと2-デオキシ-D-ガラクトースは、酵素の基質の構造を模倣することによってこの脆弱性をさらに利用し、それによって活性部位に競合的に結合し、ガラクトース残基の転移を阻害する。

N-アセチル-D-グルコサミンも同じ原理で作用する。オリゴ糖基質の構造類似体として作用することによりβ-4-Gal-T4を阻害し、酵素によるプロセッシングを阻止する。カスタノスペルミンやデオキシノジリマイシンのような他の阻害剤は、β-4-Gal-T4の典型的な基質である単糖との構造類似性によってその効果を発揮する。この類似性により、これらは酵素の活性部位に競合的に結合し、グリコシル化反応を妨害する。スワインソニンと1-デオキシマンノジリマイシンは、酵素のグリコシル化反応の遷移状態を模倣するため、強力な阻害剤として作用し、特に効果的である。フモニシンB1は、構造的には単糖とは異なるが、β-4-Gal-T4の脂質ベースの基質に似ており、糖脂質の修飾に関与する酵素活性を阻害することができる。Miglustatとnojirimycinは、酵素の天然基質に構造的に類似しているため、β-4-Gal-T4の活性部位を占有し、様々な細胞機能に重要なタンパク質と脂質のグリコシル化を阻害する。これらの化学物質はそれぞれ、β-4-Gal-T4の基質の適切な配列とプロセシングを妨げることにより、β-4-Gal-T4の正常な機能を効果的に阻害する。