组蛋白乙酰化酶8（HDAC-8）的新型选择性激活剂

发布时间：2018-07-26 10:54

【摘要】：核小体的赖氨酸侧链经过乙酰化作用翻译修饰后在调节众多不同细胞功能中起到非常重要的作用,包括能量和物质新陈代谢、蛋白质折叠、转录和翻译。由组蛋白乙酰化酶和组蛋白去乙酰化酶催化分别完成的组蛋白赖氨酸侧链乙酰化和去乙酰化的动态平衡与表观遗传控制相关。组蛋白去乙酰化酶大致可以分为依赖NAD+和依赖锌离子的几个亚型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ。其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ是依赖锌离子的去乙酰化酶,而子家族Ⅲ(即sirtuins)是依赖NAD+的去乙酰化酶。组蛋白去乙酰化酶8(HDAC8)是依赖锌离子的子家族I中的一个成员。由于结构和动力学的特征HDAC8成为这个家族中独特的一个成员,自2000年发现HDAC8以来,对于其激活剂研究报道甚少。同时,一些间接的证据表明HDACs特定亚型的激活在对于促进生理上的代谢过程有着很大的潜在功效。在未来,激活剂在全面探索HDAC8/HDACs的生理学和药理学作用,以及开发新型治疗代谢衰老和癌症相关疾病上面有着巨大的应用潜能。本研究进行了一下五个方面的工作:(i)我们设计、合成、纯化并且表征了7个新型化合物,并将其与对照物化合物(TM-2-51)同时在HDAC8酶上进行测试,采用含有AMC(即FLUOR DE LYS?-HDAC8)物质作为酶活测定的底物和基于HPLC的酶测试系统的方法,定量测量了每个化合物的激活量,以对照物TM-2-51为参照评估化合物的效能;(ii)此外将这7个化合物同样和对照物以及不含AMC的HDAC8的底物(CH3-CO-FG-K_(ac)-FSW-NH2)进行测试,定量比较了与TM-2-51激活量的差异,从而判断这些新型激活剂是否具有底物特异性;(iii)随后,人体宫颈癌细胞核提取物(含细胞核内HDAC_s例如HDAC-1 and-2)和AMC底物采用同样的测试系统进行同种型选择性测试,来测试这些新型激活剂对于HDACs是否具有选择性;(iv)为了进一步确认这些化合物的选择性,我们还采用了不含AMC的人体宫颈癌细胞核底物CH3-CO-RHKAc KAc-CO-NH2)来代替AMC底物,进行另外一轮的酶测试;(v)选择7个化合物中表现最好的激活剂(即化合物-7)来进一步测试HDAC-8底物的在有激活剂和无激活剂情况下的Km值。我们的化合物在的基于HPLC的酶测试中,无论是使用AMC底物还是不含AMC底物(CH3-CO-FG-K_(ac)-FSW-NH2)的HDAC8的酶测试中,在损害对照物(仅在前面一个底物存在的情况下激活HDAC8)情况下均表现出激活作用,且在人体宫颈癌细胞核提取物的细胞测试结果中表现为HDAC8的选择性激活剂。然而,在某种程度上来说,对比由Singh等发现的N-乙酰硫脲系类的激活剂,我们的化合物来说并不是底物特异性,总的来说化合物7是最好的激活剂。本研究以及前期研究为未来探索更多的HDAC8酶选择性激活剂奠定了良好的基础,有利于今后通过小分子激活剂来更深入详尽的探索其分子学和动力学机制。
[Abstract]:The lysine side chain of nucleosome plays an important role in regulating many different cellular functions including energy and substance metabolism protein folding transcription and translation. The dynamic balance of histone lysine side chain acetylation and deacetylation catalyzed by histone acetylase and histone deacetylase is related to epigenetic control. Histone deacetylase can be divided into NAD dependent and zinc dependent subtypes 鈪，

本文编号：2145782