大家好,本周跟大家分享一篇发表在Angew上的文章。题目为:ChemicalProteomicsandPhenotypicProfilingIdentifiestheArylHydrocarbonReceptorasaMolecularTargetoftheUtrophinModulatorEzutromid本文的通讯作者是来自牛津大学化学系的AngelaJ.Russell副教授,他们实验室的主要研究方向是药物化学控制信号传导的过程。
杜氏肌营养不良(DMD)是一种致命的x连锁型肌肉萎缩性疾病,大约个男孩中就会有一个人会得这种疾病。该疾病的患者平均寿命只有不到30岁。该病发病的原因是因肌营养不良蛋白(dystrophin)基因的突变从而导致蛋白功能的丧失进而导致了肌肉组织的变性。造成该病的突变有成千上万种,而其中有三分之一的都是由于自然突变引起的。很多遗传学手段的治疗方法,包括提前终止基因表达,跳跃外显子表达等方法,在临床试验中都会引起病毒的产生或者免疫的反应。Utrophin是近些年发现的一种类似肌营养不良蛋白的同源物,可以再该模型小鼠中预防营养不良的表型,并进入了2期临床的研究。但在48周的实验结果中,没有看到24周实验时出现的缓解肌肉纤维损伤的效果,所以他的开发就此终止。但由于该分子的作用机理尚不清楚,所以导致缺乏持续的临床效果,所以他们想要通过化学蛋白质组学的方法,进一步发现该药物的作用机制,从而找到更好的解决该病的方法。
首先,他们针对Ezutromid设计了光交联探针,因为三嗪和磺酰基在空间电子排布中非常的类似。所以选择了TPD取代了Ezutromid的5’以及磺酰基,作为一个光亲和的tag。炔基-苯基的取代基取代了萘基,成为click的手柄。而直接在萘基上加入炔基的化合物作为阴性对照的探针,用于后续的实验。
为了验证该探针是否能很好地模拟Ezutromid的作用,他检测了在小鼠细胞中utrophin基因的转录、表达情况。从实验结果可以看出探针可以很好地增加utrophin的表达,与对照相比,升高了1.5倍。此外还增加了心肌细胞融合生成成熟肌管的能力。而阴性探针都没有发生这些变化。这些证据都很好的为寻找靶点做了铺垫工作。
接下来,他用化学蛋白质组学的方法,检测探针的特异性结合靶点,比较了阴性对照组合实验组,以及有竞争组和没有竞争组的结果,找到了一些可能性较大的靶点。随后作者又通过表型筛选进一步确定了Ezutromid的靶点为AhR。
随后的实验中,通过对单蛋白的研究,作者发现无论是探针还是ezutromid分子都可以有效地与AhR发生相互作用,并且发现Ezutromid可以有效地提高AhR的表达,并且影响该转录因子对应蛋白的表达。在实验的最后,作者发现Ezutromid可能是通过促进AhR的表达并且提高了utrophin的含量。
本篇文章利用化学蛋白质组学技术第一次发现有效治疗DMD疾病的内源分子Ezutromid的靶蛋白AhR。并说明其拮抗剂都有可能成为治疗该疾病的药物。
原文作者:WYK
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