靶向组蛋白乙酰转移酶hGCN5新型小分子抑制剂的发现与机制研究
发布时间：2021-01-31 09:08
组蛋白乙酰化作为生物体中最常见翻译后修饰之一,由组蛋白乙酰转移酶家族（HATs）催化,是真核生物调控基因表达的重要方式。GCN5（The general control nonrepressed protein 5）作为组蛋白乙酰转移酶家族重要成员之一,催化多种转录因子的乙酰化,研究表明其活性异常与癌症在内的多种疾病的发生发展相关,是抗癌药物开发的潜在靶点。针对GCN5抑制剂研究一直在进行,但研发工作进展缓慢。现有的抑制剂活性低,骨架单一。因此开发活性强的新型GCN5的小分子抑制剂具有重大意义。在本文中,我们建立并优化了针对human GCN5（hGCN5）的AlphaScreen高通量筛选平台。结合AlphaScreen高通量筛选、放射性同位素实验以及二维相似性结构搜索,我们发现先导化合物DCHG24-01,能够明显抑制hGCN5的体外活性,同位素活性为IC50=3.1+0.2μM。表面等离子共振实验（SPR）验证了DCHG24-01与hGCN5 HAT结构域的体外结合,其平衡解离常数为KD=11...
【文章来源】：上海大学上海市 211工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
组蛋白翻译后修饰图示
的催化亚基 p55 的分离纯化[16]，越来越多的组蛋白乙酰修饰酶被人们对组蛋白乙酰化的结构功能探索也在不断深入。组蛋白的乙酰化修饰是可逆的，组蛋白乙酰转移酶[17]与组蛋白（HDAC, histone deacetylase）[18]共同调控细胞内组蛋白乙酰化水平基因的转录与表达。研究表明，组蛋白乙酰化转移酶家族参与细胞活动，其酶活异常会影响正常的生理学功能，严重时会导致包括癌统疾病在内的多种疾病[19]。因此，组蛋白乙酰转移酶相关的结构与成为近些年表观修饰领域研究的热点。1.2.1 组蛋白乙酰转移酶催化原理组蛋白乙酰转移酶在行使催化功能时，以乙酰辅酶 A（Ac-CoA催化 Ac-CoA 中的乙酰基转移到底物组蛋白或非组蛋白中特定的赖（图 1.2）[20]。组蛋白乙酰化修饰可以中和组蛋白的正电荷，减弱组蛋之间的结合，促进转录因子与 DNA 的结合，增强基因转录。此外赖氨酸也可以为转录因子提供识别位点，间接的促进基因转录[21]。
图 1.3 HAT 结构域基序MYST 家族是根据最早发现的几个成员（MOZ，Ybf2/Sas3，Sas2 和 Tip60命名[29]。除了以上成员，另有 些蛋白 Esa1，MOF，HBO1 和 MOZ 也被发现属于 MYST 家族。MYST 家族成员均含有 C2HC 锌指结构以及特定的乙酰转移酶同源序列（GNAT 超家族中的 motifA 的 部分），这两种结构对其行使 HA催化活性具有重要作用。由于 MYST 家族的成员之间存在结构组分的差异，他们行使的生理功能也不尽相同。其中，酵母 Esa1 参与细胞周期的调控以及 DN的损伤修复[30]。dMOF 是 种存在于果蝇中的 MYST 蛋白，在果蝇中，MO在转录调控与发挥剂量补偿中发挥重要的作用[31]。Sas2 能够调节转录沉默，并参与常染色质和异染色质形成的调控。Sas3 存在于酵母中，是人类原癌基因MOZ 的同系物[32]。Tip60 作为第 个被发现具有 HAT 活性的人类 MYST 蛋白可以在细胞核和细胞质之间发生转位，与内皮素受体结合[33]。P300/CBP 家族中包含两个成员：P300 与 CBP。这两种蛋白结构相似，在功能上互补，被认为是结构与功能的同系物[34]。P300/CBP 家族与 GNAT 超家
本文编号：3010584
【文章来源】：上海大学上海市 211工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
组蛋白翻译后修饰图示
的催化亚基 p55 的分离纯化[16]，越来越多的组蛋白乙酰修饰酶被人们对组蛋白乙酰化的结构功能探索也在不断深入。组蛋白的乙酰化修饰是可逆的，组蛋白乙酰转移酶[17]与组蛋白（HDAC, histone deacetylase）[18]共同调控细胞内组蛋白乙酰化水平基因的转录与表达。研究表明，组蛋白乙酰化转移酶家族参与细胞活动，其酶活异常会影响正常的生理学功能，严重时会导致包括癌统疾病在内的多种疾病[19]。因此，组蛋白乙酰转移酶相关的结构与成为近些年表观修饰领域研究的热点。1.2.1 组蛋白乙酰转移酶催化原理组蛋白乙酰转移酶在行使催化功能时，以乙酰辅酶 A（Ac-CoA催化 Ac-CoA 中的乙酰基转移到底物组蛋白或非组蛋白中特定的赖（图 1.2）[20]。组蛋白乙酰化修饰可以中和组蛋白的正电荷，减弱组蛋之间的结合，促进转录因子与 DNA 的结合，增强基因转录。此外赖氨酸也可以为转录因子提供识别位点，间接的促进基因转录[21]。
图 1.3 HAT 结构域基序MYST 家族是根据最早发现的几个成员（MOZ，Ybf2/Sas3，Sas2 和 Tip60命名[29]。除了以上成员，另有 些蛋白 Esa1，MOF，HBO1 和 MOZ 也被发现属于 MYST 家族。MYST 家族成员均含有 C2HC 锌指结构以及特定的乙酰转移酶同源序列（GNAT 超家族中的 motifA 的 部分），这两种结构对其行使 HA催化活性具有重要作用。由于 MYST 家族的成员之间存在结构组分的差异，他们行使的生理功能也不尽相同。其中，酵母 Esa1 参与细胞周期的调控以及 DN的损伤修复[30]。dMOF 是 种存在于果蝇中的 MYST 蛋白，在果蝇中，MO在转录调控与发挥剂量补偿中发挥重要的作用[31]。Sas2 能够调节转录沉默，并参与常染色质和异染色质形成的调控。Sas3 存在于酵母中，是人类原癌基因MOZ 的同系物[32]。Tip60 作为第 个被发现具有 HAT 活性的人类 MYST 蛋白可以在细胞核和细胞质之间发生转位，与内皮素受体结合[33]。P300/CBP 家族中包含两个成员：P300 与 CBP。这两种蛋白结构相似，在功能上互补，被认为是结构与功能的同系物[34]。P300/CBP 家族与 GNAT 超家
本文编号：3010584
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