大家好,本周推荐发表在德国应化上的文章,题目是ChemicalProteomicsandPhenotypicProfilingIdentifiestheArylHydrocarbonReceptorasaMolecularTargetoftheUtrophinModulatorEzutromid,通讯作者是牛津大学的AngelaJ.Russell教授,她主要研究杜氏肌肉营养不良症等发育疾病,发展能使抗肌萎缩蛋白相关蛋白上调的小分子,以及发展抗癌相关的小分子抑制剂。
杜氏肌肉营养不良症是一种非常严重的发育疾病,会导致残疾,甚至英年早逝,该疾病多由于抗肌萎缩蛋白(dystophin)基因的功能缺失突变,从而导致程序性的肌肉退化,目前临床上没有有效的手段解决该疾病,目前有一种通过表型筛选得到的药物ezutromid,可以上调dystophin蛋白基因的常染色体旁系同源蛋白utrophin(两个蛋白在序列大小功能上相似),从而抑制肌肉营养不良,那么便可以克服dystophin基因突变的问题,也避免免疫反应。然而此药物在临床表现为24周有效,48周效果消失,因此阻碍的该药物的发展,为了解释清楚该药物的作用机理,所以作者将ABPP靶标鉴定和表型筛选分析相结合。
首先,作者基于ezutromid分子设计并合成了2个带有叠氮光交联基团和炔基正交反应基团的活性探针,并基于一个之前被证实的无活性的类似分子设计合成了1个负对照探针,之后通过荧光素酶报告基因实验证实,活性探针能使utrophin基因上调,而负对照探针无,蛋白水平的鉴定也类似,但是只有1种活性探针可以促进成肌细胞融合到成熟肌小管,因此选用该活性探针进行靶标鉴定。在竞争分子方面,作者选择第二代utrophin上调分子的类似物SMT,在基因和蛋白水平的作用效果与ezutromid类似,它也能减轻肌肉营养不良,且水溶性更好。
接着作者利用选定的探针和竞争分子30倍竞争进行活细胞中的ABPP实验,发现的target并不多,但是确实有能被竞争的探针捕获的蛋白。此外,作者将ezutromid分子用于测试12种细胞的种生物标志物的特征,发现与芳烃受体(AhR,多重配体结合的转录因子)的拮抗剂十分相似,而且AhR也是ABPP的质谱鉴定中活性探针和负对照探针对比度最大的靶标之一。
因此,作者对该蛋白继续验证,发现ezutromid能竞争活性探针对其捕获,以及荧光猝灭实验证实ezutromid与AhR的相互作用。此外,ezutromid处理后AhR响应基因下调,因此AhRrepressor可能是AhR的拮抗剂,而作者也正是AhR拮抗剂能使utrophin水平提高。本文对于抗肌萎缩药物ezutromid靶标研究有助于未来进一步的临床试验。
本文作者:LBW
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