关键词:
螺旋霉素
活性分子探针
基于活性的蛋白质组分析
靶点
淀粉样前体蛋白
摘要:
可利霉素是一种在医药领域广泛使用的大环内酯类抗生素,主要成分为3种不同的螺旋霉素衍生物。然而随着相关研究的深入,近期发现可利霉素以及多种不同结构的螺旋霉素衍生物都具有一定的抗癌活性,说明利用螺旋霉素作为母核,进行不同的取代基修饰,可能能够得到更好的抗癌活性药物。虽然螺旋霉素有着成为抗癌药物的潜力,但是其靶点及完整机制的研究依然欠缺。为了揭示其抗癌作用机制,本研究采用了基于活性的蛋白质组分析(ABPP)策略,设计并合成了一种高活性螺旋霉素衍生物正己酰螺旋霉素(h-SPM),进而依据其结构合成了一种结构相似且带有适用于ABPP实验官能团的活性分子探针。利用该探针与细胞蛋白质共孵育,使两者结合,从而捕获h-SPM潜在的药物靶点,随后对探针结合的蛋白质进行分离纯化与质谱分析,获得详细的靶点蛋白质信息。进一步通过基因本体(GO)分析挖掘这些蛋白质性质和功能,得到明确的功能信息,并据此筛选出若干潜在靶点蛋白质。通过上述方法,从蛋白质谱的结果中鉴定出包括淀粉样前体蛋白(APP)、低密度脂蛋白受体(LDLR)在内的多个h-SPM潜在作用靶点,并采用免疫印迹(Western Blotting)方法确定这些蛋白质对h-SPM产生了响应。随后,通过短发夹RNA(shRNA)介导的蛋白质敲低及细胞染色等实验,证明蛋白质APP在该药物发挥作用的过程中扮演关键角色,初步揭示了该类药物的抗癌作用机制。本研究不仅建立了适用于螺旋霉素类化合物的靶点筛选方法,也为该类药物的后续开发提供了关键靶点线索与理论依据。