表观修饰酶的活性调控及理性药物设计研究
批准号:
31870737
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
杨娜
依托单位:
学科分类:
C0501.结构生物学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
李汀、孙霁雪、梁跃霞、李冲、庞宁宁
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中文摘要
表观遗传修饰对基因转录的调控与许多重要的生理及病理过程密切相关,如细胞分化发育、肿瘤发生发展等。在人类许多恶性疾病中均存在表观修饰酶的基因突变。本项目拟选取几种与疾病密切相关的组蛋白甲基化酶、乙酰化酶及去乙酰化酶为研究靶标,测定它们与底物、配体及其他调节蛋白复合体的三维结构,解析调节这些酶活性的分子机制。开展结构指导下的理性药物设计研究,结合计算机虚拟筛选以及多轮构效关系(SAR)研究,优化得到特异干预酶活性的小分子抑制剂,为我国在表观遗传靶点的药物设计研究领域开拓新的思路和方向。
英文摘要
Epigenetic regulations of gene expression are important for many physiological and pathological processes, such as cell differentiation and tumorigenesis. Genetic mutations of epigenetic factors have been found in many human malignant diseases. This project aims to determine the structures of histone modification enzymes in complex with their substrates, ligands and interacting proteins. By studying the structural and functional relationship, to determine the molecular mechanism governing the activity regulation of these enzymes, followed by rational drug design and virtual screening based on these structures. Small molecule inhibitors will be evaluated and optimized by iterative Structure-Activity Relationship (SAR) analyses. These results will provide insights into the design and development of new epigenetic drugs.
项目选取几种与疾病密切相关的表观修饰酶(组蛋白甲基化酶DOT1L和SMYD3,去乙酰化酶SIRT1和Hos3)为研究靶标,研究了它们与底物、配体及其他调节蛋白相互作用的结构基础及分子机理。开展了结构指导下的药物设计研究,并开展苗头化合物的发现、优化及评价工作。项目执行4年以来,很好的完成了计划任务:解析了组蛋白甲基化酶DOT1L与白血病蛋白AF10复合物、真菌特有去乙酰化酶Hos3的三维结构,研究了DOT1L-AF10相互作用及寡聚化与白血病发生发展的关联、论证了Hos3作为抗真菌靶点的可行性。设计、筛选了抑制SMYD3甲基转移酶活性、抑制Hos3去乙酰化酶活性、激活SIRT1去乙酰化酶活性的多种小分子干预剂,在体外和细胞水平检测了这些小分子的活性,并对有活性的干预剂开展了结构优化和构效关系研究,为表观遗传靶点的药物设计研究开拓了新的思路和方向。项目发表了高水平论文9篇,其中PNAS 1篇,NAR, SCLS和Protein & Cell各1篇。申请专利3项,获得授权2项。培养了博士研究生2名(硕博连读)。博士后出站1人,获得全国博士后科学基金资助二等奖。项目负责人获得了第十五届天津青年科技奖和天津市引进领军人才创新类等省部级科技奖励。
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
Mechanism of the Conformational Change of the Protein Methyltransferase SMYD3: A Molecular Dynamics Simulation Study.
蛋白质甲基转移酶SMYD3构象变化机制:分子动力学模拟研究
DOI:10.3390/ijms22137185
发表时间:2021-07-02
期刊:International journal of molecular sciences
影响因子:5.6
作者:Sun J;Li Z;Yang N
通讯作者:Yang N
Structure specific DNA recognition by the SLX1-SLX4 endonuclease complex.
SLX1-SLX4 核酸内切酶复合物的结构特异性 DNA 识别
DOI:10.1093/nar/gkab542
发表时间:2021-07-21
期刊:Nucleic acids research
影响因子:14.9
作者:Xu X;Wang M;Sun J;Yu Z;Li G;Yang N;Xu RM
通讯作者:Xu RM
Structural characterization of fungus-specific histone deacetylase Hos3 provides insights into developing selective inhibitors with antifungal activity.
真菌特异性组蛋白脱乙酰酶 Hos3 的结构表征为开发具有抗真菌活性的选择性抑制剂提供了见解
DOI:10.1016/j.jbc.2022.102068
发表时间:2022-07
期刊:JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
影响因子:4.8
作者:Pang, Ningning;Sun, Jixue;Che, Shiyou;Yang, Na
通讯作者:Yang, Na
Multiscale landscape of molecular mechanism of SIRT1 activation by STACs
STAC 激活 SIRT1 分子机制的多尺度景观
DOI:10.1039/c9cp04931b
发表时间:2020-01-14
期刊:PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS
影响因子:3.3
作者:Liu, Fei;Yang, Na
通讯作者:Yang, Na
Mechanism studies of the activation of DNA methyltransferase DNMT1 triggered by histone H3 ubiquitination, revealed by multi-scale molecular dynamics simulations
多尺度分子动力学模拟揭示组蛋白H3泛素化触发DNA甲基转移酶DNMT1激活的机制研究
DOI:10.1007/s11427-021-2179-8
发表时间:2022-10
期刊:Science China Life Sciences
影响因子:--
作者:Sun Jixue;Liu Fei;Yuan Longxiao;Pang Ning-Ning;Zhu Bing;Yang Na
通讯作者:Yang Na
组蛋白去乙酰化酶的活性调节机制和理性药物设计研究
- 批准号:32371315
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:50万元
- 批准年份:2023
- 负责人:杨娜
- 依托单位:
TopBP1参与ATR通路DNA损伤修复的相互作用分子机理研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2021
- 负责人:杨娜
- 依托单位:
国内基金
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