基于酶活力蛋白质组学技术的谷胱甘肽S转移酶活性探针对帕金森病的研究
批准号:
31200609
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
23.0 万元
负责人:
郭继光
依托单位:
学科分类:
生命组学技术
结题年份:
2015
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
侯英健、刘嘉琳、张书文、马珦玻、刘未华、谷雨、潘文超
中文摘要
帕金森病是一种常见的神经退行性疾病,但目前缺乏早期诊断的可靠特异性指标,只能依靠晚期临床症状作出诊断,并且鉴别诊断困难,因此急需早期诊断的标记分子。本项目的前期工作和其他人对帕金森病已有的研究结果中得到的提示表明,GSTs是帕金森病中对抗氧化应激的重要蛋白酶家族。然而GSTs在帕金森病中的酶活力变化却未见报道。酶活力蛋白质组学技术能够通过活性位点探针,从复杂的蛋白质样本中直接检测出某一类蛋白酶家族的全部成员的酶活力变化。因此本研究拟首次合成GSTs活性位点探针检测帕金森病患者血样中的GSTs酶活力变化,以期找到潜在的帕金森病的早期诊断标记分子,并使用帕金森病细胞模型进一步揭示其在帕金森病中的发病机制。
英文摘要
Parkinson's disease (PD) is a common neurodegenerative disease, but to date, clinical assessment remains the golden standard in the diagnosis of PD. Unfortunatly,it is estimated that when patients develop the symptoms, 70-80% of the dopaminergic neurons have already died. Beside, since several diseases also have similar symptoms with PD,10% or more patients could be misdiagnosed. Therefore, there is a great need for the biomarkers of PD for accurate and early diagnosis. This project will use a recently developed method,the activity-based proteomics to synthesize the first active-site directed probe of glutathione S-transferases (GSTs) by utilizing of derivatives of the GSTs irrversible inhibitor, 7-Nitro-2,1,3-benzoxadiazole which can be covalently binded to the active-site of GSTs, and then use the probe to visualize for the first time, the dynamics of the expression and function of the entire GST family in the blood of the patients with PD. We will also use PD cell model to further investigate how those changes of GSTs are involved in the pathogenisis mechanism of PD. The dynamic changes of the GSTs family gathered by the probe may provide potential early diagnostic and therpeutic targets of PD and will shed light on the mechanism of the dopaminergic neurons' death in PD.
项目的背景. 帕金森病是一种常见的神经退行性疾病,但目前缺乏早期诊断的可靠特异性指标,只能依靠晚期临床症状作出诊断,并且鉴别诊断困难,因此急需早期诊断的标记分子。本项目的前期工作和其他人对帕金森病已有的研究结果中得到的提示表明,GSTs(glutathione S-transferases)是帕金森病中对抗氧化应激的重要蛋白酶家族。然而GSTs在帕金森病中的酶活力变化却未见报道。酶活力蛋白质组学技术能够通过活性位点探针(activity-based pofiling probe, ABPP),从复杂的蛋白质样本中直接检测出某一类蛋白酶家族的全部成员的酶活力变化。因此本研究首次合成了GSTs活性位点探针检测了帕金森病患者血样中的GSTs酶活力变化,以期找到潜在的帕金森病的早期诊断标记分子,并使用帕金森病细胞模型进一步揭示其在帕金森病中的发病机制。..主要研究内容. 1. 设计并合成GSTs家族的ABP(activity-based pofiling)探针。. 2. 利用GSTs家族不同成员的纯化蛋白验证探针的结合能力,筛选出合格的探针。. 3. 利用成功筛选出来的有效GSTs的ABP探针,对帕金森患(parkinson's disease,PD)者和正常人血液中的GSTs家族成员的酶活力进行比较分析,筛选出有差异的酶。. 4. 建立PD细胞模型,并在其上验证血样中的酶活力变化情况,并研究其分子机制。.重要结果. 1. 设计并合成出25种GSTs的ABP探针,并通过纯化蛋白筛选出效果最佳的两个NBD07和NBD23。. 2. 利用GSTs的ABP探针(NBD07),检测了11对PD患者血液中GSTs的酶活力变化,发现GSTP1在PD血样中的酶活力显著增加。. 3. 在MPP+诱导的SHS-Y5Y细胞系PD模型中,GSTP1显示出显著的保护作用。.关键数据及其科学意义. 1. 首次合成出针对GSTs的ABPP,并对其功能进行了验证。. 2. 首次利用ABPP检测了PD患者血清中的GSTs酶活力变化,其中GSTs的一个成员GSTP1的酶活力在PD血清中显著的上调说明了,GSTs与PD的相关性。. 3. 在PD细胞模型中,GSTP1进一步显示出了对帕金森病的保护作用,说明GSTP1可能在PD发病中的重要作用。
国内基金
海外基金