从头设计作为 PACAP-38（偏头痛的关键介质）特异性结合体的迷你蛋白

垂体腺苷酸环化酶激活肽38（PACAP-38）是一种血管活性肽，作为下一代偏头痛治疗的潜在靶点正受到关注。针对PACAP-38的抗体近期在临床试验中作为配体陷阱药物显示出良好前景。本研究考察了微型蛋白的从头设计，以评估开发与PACAP-38结合的中分子量药物的潜力。我们使用Bindcraft设计了针对PACAP-38的结合蛋白，并鉴定出ICLIST-2——一种对PACAP-38具有亲和力的63残基肽（KD = 26.5 nM）。此外，通过对ICLIST-2进行丙氨酸扫描和结构分析，我们确定了适合使用ProteinMPNN进一步优化的残基。由此设计出ICLIST-11，其相对于ICLIST-2引入了九个氨基酸替换，使KD达到4.51 nM。基于结构模型的相互作用分析提示，ICLIST-11中的三个突变可能对增强亲和力具有重要作用。此外，ICLIST-11的Tm值提高了14 {degrees}C，MD模拟提示三个残基被疏水残基替换（E30F、M31L和R54W）是原因之一。在基于细胞的功能实验中，ICLIST-11对PACAP-38诱导的PAC1R激活表现出强效的、浓度依赖性的中和活性（IC50 = 10.6 nM），显著优于亲本ICLIST-2。综上所述，这些结果为靶向PACAP-38的蛋白质药物发现提供了框架。

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