Фермент триптофангидроксилаза 2 (TPH2) гидроксилирует L-триптофан до L-5-гидрокситриптофана (5-HTP) — первую и ключевую стадию синтеза серотонина (5-HT) в мозге млекопитающих. Мутации в гене Tph2 человека, снижающие активность фермента, увеличивают риск психопатологий. Фармакологические шапероны — небольшие молекулы, способные специфически связываться с мутантными белковыми молекулами, восстанавливать их нарушенную 3D-структуру до нативного состояния, повышать стабильность и функциональную активность. Показана шаперонная активность соединения (R)-2-амино-6-(1R,2S)-1,2-дигидроксипропил)-5,6,7,8-тетрагидроптерин-4(3H)-он (BH₄), выраженная в способности повышать температурную устойчивость in vitro мутантных молекул тирозингид­роксилазы и фенилаланингидроксилазы, близких по структуре и характеристикам к TPH2. Замена P447R в молекуле TPH2 мыши приводит к двукратному снижению активности фермента в их мозге. Исследовали влияние данной мутации на температурную устойчивость молекулы TPH2, а также способность BH₄ и восьми его структурных аналогов повышать температурную устойчивость мутантной TPH2 в экстрактах из среднего мозга мышей линии BALB/c.Температурную устойчивость исследовали по снижению активности фермента при его прогревании в течение 2 мин при возрастающих температурах и оценивали по величине Т₅₀ (температуре, при которой активность фермента снижалась в 2 раза). Было показано снижение величины Т₅₀ для мутантной TPH2 по сравнению с ферментом дикого типа. BH₄ и его ближайший структурный аналог 6-метил-5,6,7,8-тетрагидроптерин увеличивали величину Т₅₀, т.е. проявляли шаперонную активность. Другие близкие аналоги BH₄ (5,6-диметил-5,6,7,8-тетрагидроптерин и фолиевая кислота) не были эффективны. Можно предположить, что BH₄ будет эффективен при лечении психических нарушений, вызванных мутациями в гене Tph2.

The enzyme tryptophan hydroxylase 2 (TPH2) hydroxylates L-tryptophan to L-5-hydroxytryptophan (5-HTP), the first and key step in the synthesis of serotonin (5-HT) in the mammalian brain. Mutations in the human Tph2 gene that reduce enzyme activity increase the risk of psychopathology. Pharmacological chaperones are small molecules that can specifically bind to mutant protein molecules, restore their disturbed 3D structure to the native state, and increase their stability and functional activity. (R)-2-amino-6-(1R,2S)-1,2-dihydroxypropyl)-5,6,7,8-tetrahydropterin-4(3H)-one (BH₄) shows its chaperone activity and increases the in vitro thermal stability of mutant tyrosine hydroxylase and phenylalanine hydroxylase molecules which are similar to TPH2 in their structure and characteristics. The P447R substitution in the mouse TPH2 molecule results in a two-fold decrease in enzyme activity in their brains. We studied the effect of this mutation on the TPH2 thermal stability, as well as on the ability of BH₄ and its structural analogues to increase the thermal stability of the mutant TPH2 in vitro. The study was performed on mutant and wild type TPH2 extracted from midbrain of Balb/c and C57BL/6 mice, respectively. Temperature stability was studied by the decrease in enzyme activity during its heating for 2 min at increasing temperatures and was evaluated by the T₅₀ value that is the temperature at which the enzyme activity decreased by half. A decrease in the T₅₀ value for the mutant TPH2 compared to the wild type enzyme was shown. BH₄ and its closest structural analogue, 6-methyl-5,6,7,8-tetrahydropterin, increased the T₅₀ value, i.e., exhibited chaperone activity. Other close BH₄ analogs such as 5,6-dimethyl-5,6,7,8-tetrahydropterin and folic acid were not effective. BH₄ seems to be effective in the treatment of mental disorders caused by mutations in the Tph2 gene.