A novel form of antihypertensive agent was developed by a chemical design based on specific inhibitor of Angiotensin I-converting enzyme (peptidyldipeptide hydrolase, EC 3.4.15.1) since this enzyme plays key role in the regulation of blood pressure through the Renin-Angiotensin-Aldosterone system.
The activity of partially purified hogplasma enzyme was assayed by using a trichlorotriazine method, a direct spectrophotometric assay based on the specific colorimetric reaction of liberating hippuric acid with 2,4,6-trichloro-s-triazine. The enzyme was found to be inhibited by SH-group containing compounds without structural characteristics. Inhibition study with glycyl dipeptides and alanyl dipeptides revealed that a free COOH-terminal moiety of the peptides was of importance to the overall binding of the peptides to the enzyme active site. Among the test dipeptides, Val-Trp acted as the most potent inhibitor.
Based on the structure-activity correlations and oral effectiveness, a compound N-benzyl-L-cysteinyl-L-proline was designed as a potent inhibitor of Angiotensin I-converting enzyme, and its chemical synthesis was accomplished by a conventional peptide synthetic method. From the kinetic study, the synthetic compound, N-bzl-Cys-Pro, was found to be potent competitive inhibitor with Ki value of $2.3\times10^{-6}$M and $ID_{50}$ of $5.7\times10^{-6}$M (kM for HHL was $2.5\times10^{-3}$M)
Angiotensin I 변환 효소는 혈압 조절에서 중요한 역할을 하고 있고, 그 억제제는 고혈압 치료효과가 기대되기 때문에 본 실험에서는 고혈압 치료제 개발의 방법으로서 chemical design에 의한 Angiotensin I 변환효소의 억제제 개발에 관한 연구를 진행하였다.
돼지 피에서 부분적으로 정제한 변환 효소의 할성은 효소에 의해 생겨난 hippuric acid 와 2.4.6-trichlorotriazine의 정색반응을 이용하는 분광측정법인 TT 법에 의해 Hippuryl-Histidyl-Leucine 을 기질로 하여 측정하였으며 효소의active site 에 대한model 은 변환효소의CarboxypeptidaseA와의 유사성및 기질 특이성을 근거로 하여 세웠다.
그리고 촉매작용에서 중요한 아연ion은 유황 원자와 강력한 배위결합을 형성하며 경구투여의 가능성을 위해서는 peptide 분해 효소에 의한 소화를 받지 않아야 하며 아미노 잔기의 치환은 active site 에 대한 친화력을 증가시킬 수 있고 또 약물의 세포막 흡수를 용이하게 해 줄 것이라는 것등을 고려하여 변환효소의 억제제로 N-Benzyl-L-CysteinylL-Proline 을 구상, 기존의 peptide 합성법에 따라 합성하였다. 합성된 화합물은 반응속도론적 시험에 의해Ki, $2.5\times10^{-6}M$을 갖는 강력한 경쟁적 길항제 임이 밝혀졌다.
한편 일련의 dipeptide에 의한 변환효소 억제 실험은 마지막 아미노산의 구조가 active site에 대한 친화력 결정에 가장 중요하며side chain의 크기가 증가할 수록 친화력도 증가함을 보여 주었다. 그러므로 합성된 화합물의 proline 고리구조에 aliphatic 기를 치환시켜 주면, 효소의 active site에 대한 친화력이 증가되어 좀더 좋은 억제제로 될 것임이 기대된다.
