十大网赌网址

当前位置:首页 > 科学研究> 最新研究成果 > “异”曲同工之妙:李海涛/孙前文/李丕龙课题组合作发文报导一类全新植物异染色质蛋白

“异”曲同工之妙:李海涛/孙前文/李丕龙课题组合作发文报导一类全新植物异染色质蛋白 时间:2018-11-15

组蛋白翻译后修饰在一系列染色质活性中起着极其重要的作用,并且是调节表观遗传事件的重要机制之一。 在细胞内,组蛋白翻译后修饰受其“作者”(“作者”)和“橡皮擦”(“橡皮擦”)的严格调节,并通过招募其“读者”效应蛋白来调节染色质结构和相关基因表达,从而影响关键细胞过程,如DNA复制,细胞分裂,分化和凋亡。 越来越多的证据表明,组蛋白修饰障碍和识别障碍是人类疾病(如癌症)的最重要原因之一,这使得组蛋白修饰相关蛋白成为近年来表观遗传药物开发的热门目标。 在所有组蛋白修饰中,赖氨酸乙酰化(Kac)是最早和最充分研究的修饰之一。 一些靶向组蛋白乙酰化“读者”——溴结构域的抑制剂甚至已进入临床试验阶段。

TR

2018年10月29日,十大网赌网址李海涛研究小组和香港大学李翔团队联合发表了针对π-π-π堆积的YEATS结构域抑制剂结构导向研究的研究成果。在自然化学生物学杂志上。的首次报道了一类针对AF9和ENL YEATS结构域的高效特异性抑制剂,并证明选择性靶向ENL YEATS的抑制剂之一具有细胞膜通透性并可降低与(+) - JQ1的协同作用。 。相关癌基因在白血病细胞中的表达。

TR

1212.jpg

TR

YEATS结构域是2014年由美国MD安德森癌症中心石小兵实验室和清华李海涛特遣部队确定的新型组蛋白乙酰化“读者”(Li Y等,Cell 159: 558-571)。大学。2016年,李海涛小组发现YEATS结构域能够识别组蛋白巴豆酰化(Kcr)并以更大的亲和力调节相关基因表达(Li Y等,Mol Cell 62: 181-193; Zhao D等,Cell Res 26: 629) -632)。 人类基因组编码含有YEATS结构域的四种蛋白质,即ENL,AF9,YEATS2和GAS41,其中ENL和AF9的YEATS结构域具有高序列相似性。 2017年,李海涛的研究团队和合作团队施小兵实验室,美国纪念斯隆 - 凯特琳癌症中心斯科特阿姆斯特朗实验室,洛克菲勒大学C. David Allis Lab,在“自然”杂志上发表论文,阐明了ENL的YEATS该领域认可组蛋白乙酰化并募集相关蛋白复合物,上调致癌靶基因的表达,从而导致并维持急性白血病的分子机制;与ENL高度相似的AF9在该过程中没有重要作用(Wan L),Wen H,Li Y等,Nature 543: 265-269)。 值得注意的是,敲除白血病细胞中的ENL可以与众所周知的溴结构域抑制剂(+) - JQ1协同作用,以进一步抑制癌细胞生长并提高白血病小鼠的存活率。 这表明ENL结构域和溴结构域的联合靶向可以为白血病的治疗提供新的方法,并使ENL YEATS结构域成为新的潜在药物靶点,因此靶向YEATS结构域抑制剂的开发已成为一项研究。该领域的热点。 。

TR

2016年,李海涛的研究小组首次发现AF9 YEATS结构域通过p-p-p堆积优先识别组蛋白巴豆酰化晶体结构(Li Y等,Mol Cell 62: 181-193)。受此启发,香港大学李翔团队首先将AF9 YEATS域识别位点(H3K9cr)的巴豆酰基团与其他具有较大共轭系统的基团取代,并获得一系列基于组蛋白的H3(4- 13)十肽的序列。 通过竞争性光交联测定法测试这些十肽,发现用2-呋喃基或5-恶唑基取代巴豆酰基极大地(4-10倍)增强了AF9 YEATS结构域肽对。亲和力。 作者进一步优化了一系列肽长度和序列,最终获得了两种高效的亚微量五肽抑制剂XL-07i和XL-13a(IC50分别为0.26 mM和0.24 mM,AF9天然肽底)IC50为6.0毫米)。

TR

李海涛的研究小组分析了AF9 YEATS结构域的高分辨率晶体结构(分辨率1.9埃)和五肽抑制剂XL-07i相互作用复合物,发现它的YEATS结构域通过保守的三明治芳香笼袋(S58,F59, Y78)在组蛋白H3多肽的K9位置实现2-呋喃羰基侧链的准确识别。 值得注意的是,与天然底物巴豆基相比,参与氢键网络的一系列水分子的亲和力增强了抑制剂XL-07i和AF9 YEATS之间的亲和力。 五肽抑制剂的N-末端苄氧基甲酰化(Cbz)侧链和AF9 YEATS的H107和H111的咪唑环成为特殊的p-堆叠结构,进一步增强了二者之间的相互作用。 进一步研究发现,XL-07i和XL-13a特异性抑制AF9和ENL,并相对抑制其他两种YEATS结构域蛋白YEATS2和GAS41。 由于先前的报道显示ENL,而不是AF9的YEATS结构域对于急性白血病的发展和维持很重要,作者试图开发专门针对ENL YEATS结构域的抑制剂,以及ENL和AF9的高序列相似性。这项工作并不容易。作者从ENL和AF9的YEATS结构域开始,具有不同的天然识别序列(ENL偏好识别H3K27cr而非H3K9cr),并通过改变5-恶唑基赖氨酸周围的氨基酸序列筛选出许多候选分子。两种选择性抑制ENL,XL-13m(IC50=0.56mM)和XL-13n(IC50=0.28mM)的抑制剂分别抑制AF9 4.5和6.1倍。 使用细胞热变换分析(CETSA),作者证明在三种不同的白血病细胞系(MOLM-13,MV4; 11和HEL)中,可以使用三肽抑制剂XL-13m。它穿透细胞膜并特异性地靶向细胞的内源性ENL,而不作用于内源性AF9蛋白。 更重要的是,ChIP-qPCR和RT-PCR实验表明,在MOLM-13细胞系中,XL-13m处理阻断了ENL与其靶基因(HOXA10,MEIS1,MYB和MYC)的结合,并显着降低了这些致癌作用。基因表达。 随后的研究发现,ENL抑制剂可以与溴结构域抑制剂(+) - JQ1或组蛋白甲基转移酶DOT1L抑制剂EPZ-5676协同增强这两种抑制剂的效用,进一步下调MOLM- 13种细胞中癌基因的表达水平。 TR

TR

据不完全统计,本文是YEATS结构域抑制剂的首次报道,是第一个设计针对ppp堆积结构的抑制剂,为YEATS结构域抑制剂和治疗白血病的新药提供了未来发展。该想法还提供了用于研究AF9和ENL在细胞活动中的功能的新工具。

TR

来自香港大学化学系的李伟博士和李小萌博士是本文的共同第一作者。十大网赌网址研究组研究组成员李翔教授和李海涛教授是本文的合着者。该研究还得到了洛克菲勒大学的C. David Allis实验室,万丽玲博士和MD安德森癌症中心的施小兵实验室的强有力合作。

TR

该项目得到了国家自然科学基金,科技部国家重点研发计划,北京结构生物学创新中心,北京科技新星计划,中国中国协会的资助。科学和技术。 数据收集得到了蛋白质凤凰项目和上海同步辐射源的大力支持和帮助。

TR

TR

◎纸链接:

https://doi.org/10.1038/s41589-018-0144-y

TR

TR

TR

TR

TR

上一篇: 十大网赌网址郭永实验室研发出“一步法”超快速微液... 下一篇: 十大网赌网址李海涛课题组合作开发首个YEATS结构域...