中文字幕三级无码专区,国产午夜福利不卡天堂网,1024手机看片网,日韩精品无码视频一区二区蜜桃

生命中心李海濤研究組于《自然化學生物學》（Nature Chemical Biology）正式發表題為《應用蛋白陣列技術研發 Spindlin1 小分子抑制劑》（Developing spindlin1 small-molecule inhibitors by using protein microarrays）的合作研究論文，通過構建組蛋白閱讀器結構域蛋白芯片，并結合基于結構的構效關系演化，開發出專門針對 Spindlin1 的活性小分子抑制劑，為今后模式結構域（modular domain）靶向的藥物篩選與開發提供了一種新技術模式。

圖 1 利用蛋白陣列篩選小分子抑制劑

組蛋白修飾是表觀遺傳調控基本機制之一，被認為構成一類“組蛋白密碼”，調控著遺傳信息在染色質層面的組織與解讀。組蛋白修飾的一種作用模式是招募一類被稱作“閱讀器”（reader）的效應因子，通過調節染色質開關狀態而調控基因活度和染色質結構，進而影響細胞分裂、增殖、分化和凋亡等眾多細胞進程。值得注意的是，在癌癥等眾多疾病中存在組蛋白修飾及其“閱讀器”識別紊亂調控的現象。近年來，組蛋白“閱讀器”逐漸成為藥物研發中的一類重要靶點，一個的例子是 BRD4 的 Bromo 結構域。能夠識別組蛋白修飾的“閱讀器”結構域種類繁多，如 PHD 鋅指、Tudor、Chromo、PWWP、MBT、BAH、Bromo、YEATS 等，他們能夠以修飾位點和類型特異的方式來識別并破譯“組蛋白密碼”。因此，尋找針對組蛋白閱讀器的特異抑制劑，是當前表觀遺傳領域藥物研究的一個熱點。

組蛋白甲基化是一類重要的組蛋白修飾，主要發生在賴氨酸和精氨酸等殘基上，通常可以被“閱讀器”中的芳香籠口袋（aromatic cage）識別并解讀。鑒于芳香籠口袋的結構相似性，開發特異靶向不同甲基化“閱讀器”的小分子抑制劑成為一個領域挑戰。本研究首先通過構建組蛋白賴氨酸甲基化“閱讀器”結構域蛋白陣列芯片，其中涉及隸屬 Tudor、Chromo、PHD、BAH、MBT、PWWP、ANK、AGENET、HEAT 等類型的蛋白結構域共 98 個；隨后，采用一種基于熒光的檢測手段對生物素標記的小分子抑制劑進行針對該 98 個潛在“閱讀器”靶點的“lab-on-chip”高通量評估和篩選。利用該項技術研究組成功篩選出 EML405 小分子的潛在靶點 Spindlin1、PHF20、L3MBTL1、53BP1 等，并在體外結合實驗中得到驗證。

李海濤研究組曾于 2014 年在《基因與發育》發文報導 Spindlin1 是一類新型組蛋白“閱讀器”，其含有三個串聯重復類 Tudor 結構域，通過前兩個類 Tudor 結構域特異性識別組蛋白“賴氨酸 - 精氨酸”甲基化組合，H3“K4me3-R8me2a”，進而激活 Wnt 靶基因的轉錄，是結腸癌等諸多癌癥發生中的促癌因子。以 Spindlin1 為突破點，李海濤研究組通過 X 射線晶體衍射技術揭示了 EML405 小分子結合 Spindlin1 的結構基礎。研究發現 EML405 小分子的兩臂恰巧結合在 Spindlin1 的前兩個功能性芳香族口袋中，阻斷其對組蛋白 H3“K4me3-R8me2a”的識別。在 Spindlin1-EML405 的復合物結構基礎上，研究人員進一步優化出 EML405 小分子的衍生體 EML631、EML632、EML633，并系統的開展了 EML631-633 與 Spindlin1、PHF20、L3MBTL1、L3MBTL3、53BP1 靶點的定性、定量結合分析。結果發現 EML 衍生小分子能夠大大提高 Spindlin1 靶點的識別特異性，其中 EML631 以 4 微摩爾親和力結合 Spindlin1，而對 PHF20、L3MBTL1、L3MBTL3、53BP1 靶點的結合能力降到亞毫摩爾級別。Spindlin1-EML631 的晶體結構解析進一步揭示了 EML631 對 Spindlin1 高度選擇性的分子機制。同時，RNA-seq 和 ChIP-qPCR 結果顯示，EML631 能夠有效抑制 Spindlin1 激活基因轉錄的活性。因此，本工作以組蛋白“閱讀器”蛋白芯片為切入點，開發出針對 Spindlin1 靶點的特異性小分子抑制劑，這為今后以模式結構域為靶點的特異小分子篩選開發建立了一個新型研發模式。

本論文是李海濤教授與美國得克薩斯大學 MD 安德森癌癥中心 Mark Bedford 教授、意大利薩萊諾大學 Gianluca Sbardella 教授共同合作成果。其中李海濤教授實驗室負責了結構解析與結合實驗、Mark Bedford 教授實驗室負責了蛋白陣列制備與細胞功能實驗、Gianluca Sbardella 教授實驗室負責了小分子化學合成與演化工作。生命科學聯合中心博士后蘇曉楠為論文并列*作者，清華大學 2016 級博士生白雪參與了該項工作。本課題得到科技部國家重點研發計劃、教育部自主科研計劃、生命科學聯合中心、北京結構生物學高精尖創新中心等資助。衍射數據收集得到上海同步輻射光源 BL17U 線站的大力支持與協助。