MDM2多肽抑制剂的发现与评价

发布时间：2021-06-12 04:30

　　目的:寻找MDM2的多肽抑制剂,从多角度探讨多肽药物在靶向肿瘤治疗中的潜在价值。方法:通过分子模拟对接技术对已有多肽库中的102条多肽进行结合测试;使用Alpha-lisa技术,分析多肽对MDM2与p53相互作用的影响;BIAcore技术研究多肽与MDM2的相互作用,及对MDM2和p53之间结合的影响;Western Blotting法检测多肽对MCF-7细胞中MDM2、p53及p21表达的影响。结果:Alpha-lisa对分子对接中得分较高的多肽进行验证,发现含苯环结构的Peptide 58:Ser-Tyr-Val-Trp及Peptide 95:Ala-Ser-Asp-Phe两条多肽对MDM2与p53结合破坏较大,分别在50.0和80.0 nmol/L即可产生抑制（Peptide 58:t=5.36,P<0.05,Peptide 95:t=31.26,P<0.05）;BIAcore实验发现,Peptide 58与Peptide 95可特异性的与MDM2结合,较p53相比。它们与MDM2的结合常数分别为（389.6±13.4）nmol/L和（1.6±0.2）μmol/L,而... 

【文章来源】：现代肿瘤医学. 2020,28(17)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

MDM2与102条多肽分子对接筛选结果

结果显示,MDM2与p53蛋白有较强的相互作用,在682 nm激发下,615 nm处发出强烈荧光信号。多肽处理组中,Peptide 58与Peptide 95在实验中对MDM2与p53间的相互作用表现出了明显的抑制性,分别在50和80 nmol/L的浓度以 后,与阴性对照组比较差异显著 (Peptide 58:t=5.36,P<0.05,Peptide 95:t=31.26,P<0.05),IC50分别为(603.2±5.6)nmol/L和(2.5±0.2)μmol/L 。而相同条件下其他多肽均要超过800 nmol/L才能产生显著抑制(P<0.05),IC50值预计均超过4.0 μmol/L,结果如图2所示。另外,作为MDM2的阳性抑制剂Nutlin 3则在20 nmol/L即产生了显著抑制(t=19.36,P<0.05),其IC50值为(92.3±6.3)nmol/L。上图 结果显示除Peptide 58:Ser-Tyr-Val-Trp与 Peptide 95:Ala-Ser-Asp-Phe抑制效果表现良好外,其他多肽在规定浓度内并未表现出明显的抑制效应。为进一步探究这两条多肽对MDM2与p53相互作用的抑制机制,我们对比了这些多肽与MDM2的分子对接方式。对比结果发现,如图3所示,除Peptide 58与Peptide 95与MDM2能形成氢键外,其他8条多肽均未发现有氢键形成(未在文中显示)。一般情况,氢键是相互作用中较为重要的一种作用力,其能量较高,结合力较强,能让配体与供体结合成为稳定的复合体。对比二者结合的位置可见,两条肽与MDM2均结合在同一个结构域内,因此推断二者阻断MDM2与p53结合的机制是一致的。除此之外,还有更重要的现象,即这两条肽中,都至少含有一个苯环的氨基酸,这两个多肽上的苯环与MDM2中的第96位组氨酸上的咪唑基团形成了π-π堆积,这种堆积效应与氢键相似,进一步加强了二者间的相互作用[11,12]。这种相似的情况,在Nutlin 3与MDM2的对接结果中也被发现,如图3C所示,Nutlin 3与MDM2的预测结合结构域与两条多肽一致,其化合物结构中的苯环也与MDM2中的第96位组氨酸上的咪唑基团形成了π-π堆积,因此可以推测这种π-π堆积对配体与MDM2的结合具有较为重要的意义。

上节实验证明了Peptide 58与Peptide 95能抑制MDM2与p53间的相互作用,但无法证明这种抑制是通过直接作用MDM2实现的,本节实验,我们使用BIAcore实验来进一步揭示多肽的作用机制。如图4,结果与预期一致,Peptide 58与Peptide 95对MDM2表现出了较强的结合,结合常数分别为(389.6±13.4)nmol/L和(1.6±0.2)μmol/L。平行实验中,这两台多肽与p53也呈现了一定的结合,结合常数分别为(19.5±2.4)μmol/L和(12.8±1.4)μmol/L, 与MDM2结合组差异显著(Peptide 58:t= 6.85,P<0.01,Peptide 95:t=8.32,P<0.01)表明这两条多肽相对于p53而言,对MDM2具有较高的选择性。图4 BIAcore实验检测两条多肽与MDM2和p53的结合情况


本文编号：3225953