磷酸化Bcl-2蛋白的BH3模拟分子-基于细胞模型的定向筛选和构效关系研究
结题报告
批准号:
21402022
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
宋婷
依托单位:
学科分类:
B0704.化学遗传学
结题年份:
2017
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
李祥乾、刘宇博、王紫千、苏鹏辰、于晓艳、谢名洲、盛红坤、刘静波
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中文摘要
磷酸化修饰的Bcl-2蛋白(pBcl-2)会赋予肿瘤细胞新的抗凋亡分子机制。但是,利用多种间接方法研究pBcl-2的功能,得出的结论截然相反。本课题致力于获得第一个(系列)直接结合pBcl-2的功能区:BH3结构域的小分子,作为直接研究其功能的工具,希望揭示Bcl-2磷酸化的真正意义。基于磷酸化导致了BH3构像改变的假设,本课题拟在Bcl-2蛋白的BH3模拟分子: S1的基础上,将它的系列衍生物作用于Bcl-2持续磷酸化的肿瘤细胞模型,定向筛选以发生改变的BH3沟槽为特异性作用靶点的有机小分子。通过对这些小分子的构效关系研究,我们将首次获得pBcl-2蛋白的BH3沟槽的结构信息,揭示Bcl-2通过磷酸化获得新功能的结构基础。利用这些小分子,我们将研究pBcl-2的蛋白质相互作用与细胞凋亡的时空关系,明确pBcl-2的功能。不仅可能解决学术争议,还可能为原创的分子靶向抗癌药提供更理想的选择。
英文摘要
Bcl-2 phosphorylation confers cancer cells novel antiapopotic molecular mechanism. However, controversial conclusions were established on the function of phosphorylated Bcl-2 (pBcl-2)by using indirect methods. In order to reveal the biological function and significance of pBcl-2, the subject is committed to acquire the first small molecule tools that directly bind into the active site of pBcl-2, BH3 groove, to directly study the function of pBcl-2. Based on the hypothesis that phosphorylation results in the conformational change of BH3 grooves,we planned to use Bcl-2 constitutively phosphorylated cancer cell-directed screening method to find candidate molecules from BH3 mimetic, S1’ derivatives. Through the structural-activity relationship study of these pBH3 mimetics, we would acquire structural information of BH3 grooves of pBcl-2 for the first time, and the strucrural basis of new mechanism conferred by pBcl-2. We would reveal biological function and significance of pBcl-2 through analysing time and spatial relationships between pBcl-2 inhibition and apoptosis.Moreover, the antiapoptotic molecular pathway and mechanism controlled by Bcl-2 family could be elucidated. The subject could not only solve the controversial issues, but also provide an potential drug lead for targeted cancer therapy.
磷酸化修饰的Bcl-2蛋白(pBcl-2)的功能意义一直存在争议,严重妨碍了小分子干预策略的建立,也妨碍了现有抗癌药联合用药原则的确立。本课题联合运用化学生物学、细胞生物学、结构生物学等多种研究手段,取得以下研究成果:1)在建立的肺癌耐药细胞系和病人来源的原代白血病耐药细胞中,发现pBcl-2蛋白水平和耐药水平的一致相关性,明确pBcl-2蛋白是一个抗肿瘤靶标蛋白。2)基于表型细胞定向筛选得到了一系列pBcl-2蛋白的小分子抑制剂,利用构效关系研究揭示了磷酸化位点别构调控Bcl-2蛋白BH3沟槽的结构特点。3)建立首个含有pBcl-2蛋白的凋亡分子网络模型,以小分子工具对理论模型进行实验验证,协调解决了长期存在的功能争议,最终揭示了pBcl-2蛋白调控凋亡的分子机制。本课题的完成有助于对肿瘤细胞线粒体凋亡机制更深入、更全面的了解,解决了学术争议,明确了pBcl-2蛋白的靶标结构和功能,为肿瘤的治疗提供重要的新靶标和原创的抗癌先导化合物。. 在该项目的资助下,本研究培养硕士研究生3名,博士研究生1名。发表标注基金的SCI论文8篇,包括以第一标注发表《Angew Chem Int Ed Engl》(IF: 11.7)的前封面文章。8篇论文最高影响因子12,其中影响因子超过5的有3篇。授权发明专利1项。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1002/cbic.201402639
发表时间:2015-03
期刊:ChemBioChem
影响因子:3.2
作者:T. Song;Xiaoyan Yu;Yubo Liu;Xiangqian Li;G. Chai;Zhichao Zhang
通讯作者:T. Song;Xiaoyan Yu;Yubo Liu;Xiangqian Li;G. Chai;Zhichao Zhang
Deactivation of Mcl-1 by Dual-Function Small-Molecule Inhibitors Targeting the Bcl-2 Homology 3 Domain and Facilitating Mcl-1 Ubiquitination
通过靶向 Bcl-2 同源 3 结构域的双功能小分子抑制剂使 Mcl-1 失活并促进 Mcl-1 泛素化
DOI:10.1002/anie.201606543
发表时间:2016
期刊:Angewandte Chemie International Edition
影响因子:--
作者:Song Ting;Wang Ziqian;Ji Fangling;Feng Yingang;Fan Yudan;Chai Gaobo;Li Xiangqian;Li Zhiqiang;Zhang Zhichao
通讯作者:Zhang Zhichao
Bcl-2 phosphorylation confers resistance on chronic lymphocytic leukaemia cells to the BH3 mimetics ABT-737, ABT-263 and ABT-199 by impeding direct binding
Bcl-2 磷酸化通过阻止直接结合赋予慢性淋巴细胞白血病细胞对 BH3 模拟物 ABT-737、ABT-263 和 ABT-199 的抗性
DOI:10.1111/bph.13370
发表时间:2016-02-01
期刊:BRITISH JOURNAL OF PHARMACOLOGY
影响因子:7.3
作者:Song, Ting;Chai, Gaobo;Zhang, Zhichao
通讯作者:Zhang, Zhichao
Bcl-2/MDM2 Dual Inhibitors Based on Universal Pyramid-Like α-Helical Mimetics
基于通用类金字塔 α 螺旋模拟物的 Bcl-2/MDM2 双抑制剂
DOI:10.1021/acs.jmedchem.5b01913
发表时间:2016-04-14
期刊:JOURNAL OF MEDICINAL CHEMISTRY
影响因子:7.3
作者:Wang, Ziqian;Song, Ting;Zhang, Zhichao
通讯作者:Zhang, Zhichao
Fragment-Based Design, Synthesis, and Biological Evaluation of 1-Substituted-indole-2-carboxylic Acids as Selective Mcl-1 Inhibitors
作为选择性 Mcl-1 抑制剂的 1-取代-吲哚-2-羧酸的基于片段的设计、合成和生物学评价
DOI:10.1002/ardp.201600251
发表时间:2017
期刊:Archiv der Pharmazie
影响因子:5.1
作者:Wang Ziqian;Xu Wenjie;Song Ting;Guo Zongwei;Liu Lu;Fan Yudan;Wang Anhui;Zhang Zhichao
通讯作者:Zhang Zhichao
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