B类G蛋白偶联受体PAC1-R的别构调节位点及强力霉素与类似物别构调节PAC1-R的研究
结题报告
批准号:
31670848
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
余榕捷
依托单位:
学科分类:
C0503.细胞感应与环境生物物理
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
张华华、丁勇、张静娴、郭晓令、郑丽君、崔跃、彭星荷、欧阳军、刘红玉
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中文摘要
神经肽B类G蛋白偶联受体PAC1-R是神经系统药物开发的重要靶点。前期研究发现具有神经系统非抗生素效用的强力霉素靶向PAC1-R的N端胞外域,具有正向别构调节受体的活性;生物信息学分析显示PAC1-RN端胞外域具有显著可识别的别构调节位点。本项目在已有研究的基础上,采用计算机分子对接、定点突变、竞争结合和等温滴定量热法等技术,结合表达PAC1-R的细胞系和PAC1-R相关的记忆损伤和胸腺衰退动物模型,从分子、细胞和动物水平探索强力霉素/米诺环素与类似物别构调节PAC1-R的活性和相关机制;建立一套预测、筛选和鉴定PAC1-R别构调节剂的技术和方案;详尽位于PAC1-R的N端胞外域中别构调节位点的信息;尝试开展针对PAC1-R别构调节位点的小分子调节剂的筛选和鉴定。本项目为强力霉素等非抗生素的 “老药新用”提供药理学支持,也为PAC1-R的新型高效低毒的小分子别构调节剂的发明与创制奠定基础。
英文摘要
Neuropeptide class B G-protein coupled receptor PAC1-R is a key target for the drug development in nervous system. Our previous research revealed for the first time that doxycycline with significant non-antibiotic effects in nervous system targets the N-terminal extracellular domain of PAC1-R, and plays as a positive allosteric modulator. Further bio-information analysis showed that PAC1-R has a discernible allosteric regulation site in its N-terminal extracellular domain. In this project, we aim to 1) identify the targeting and the allosteric regulation effects of doxycycline/minocyline and their analogues on PAC1-R; 2) set up a set of techniques and methods for the screening and characterization of the allosteric modulators of PAC1-R; 3) clarify the information of the allosteric regulation site located in the N-terminal extracellular domain of PAC1-R and 4) try to screen and characterize the novel small molecular allosteric modulators of PAC1-R. The research methods including computer molecular docking, site-mutation, competition binding assays, isothermal titration calorimetry and so on, are to be used in this project, combined with some cell lines with expression of PAC1-R and the PAC1-R related animal models of amnesia and of thymus recession. This research will not only offer the pharmacological support for the conventional drugs of doxycyline and its analogues in the non-antibiotic new use, but also promote the finding and the innovation of novel effective non-toxic small molecular allosteric modulators targeting PAC1-R.
神经肽B类G蛋白偶联受体PAC1-R是神经系统药物开发的重要靶点。前期研究发现具有神经系统非抗生素效用的强力霉素靶向PAC1-R的N端胞外域,具有正向别构调节受体的活性。本项目在已有研究的基础上,1)采用计算机分子对接、等温滴定量热法和竞争结合等技术,确定了强力霉素/米诺环素等结构类似物与PAC1-R的N端胞外域的结合特异性和亲和力(Kd值);2)利用高表达PAC1-R的细胞系,测定了强力霉素/米诺环素等结构类似物对PAC1-R激活的正向别构调节作用(EC50);3)利用了定点突变技术,描述了PAC1-R的N端胞外域中正向别构调节位点的信息(4个关键组成基序);4)利用PAC1-R相关的帕金森症模型和D半乳糖诱导的胸腺衰退模型,建立预测、筛选和鉴定PAC1-R别构调节剂的技术和方案,成功鉴定出阳离子富精氨酸多肽TAT为PAC1-R的新型别构调节剂;5)成功开展靶向PAC1-R别构调节位点的小分子别构调节剂的虚拟筛选和实验室鉴定,获得1个靶向PAC1-R的新型高效小分子别构调节剂SPAM1;6)开展了PAC1-R别构调节诱导受体细胞核转位后上调受体本身及其特异配体PACAP表达的探索。. 本项目的科学意义在于:a)实验确定了小分子抗生素靶向神经肽受体PAC1-R的亲和力和正向别构调节的活性为:强力霉素≈米诺环素>四环素>>替加环素,结果有效诠释了以上小分子抗生素的临床非抗生素活性来源;b)建立了一套靶向神经肽PAC1-R的别构调节剂的分子、细胞和动物水平的筛选和鉴定方案,为后续别构调节剂的筛选和鉴定奠定基础;c)成功获得1个靶向PAC1-R的、新型高效的、具有自主知识产权的小分子别构调节剂SPAM1;此成果说明PAC1-R别构调节理论正确性和相关技术的性;关于SPAM1制备工艺、毒理和病理学初步研究也为后续靶向PAC1-R的相关药用开发作出铺垫;d)探索别构调节介导受体细胞核转位后调节受体及其配体表达的联系,提出PAC1-R通过别构调节对氧化应激作出前馈性响应的理论,帮助深入诠释B类G蛋白偶联受体别构调节的生物学意义。
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:10.18632/oncotarget.17449
发表时间:2017-06-27
期刊:Oncotarget
影响因子:--
作者:Yu R;Liu H;Peng X;Cui Y;Song S;Wang L;Zhang H;Hong A;Zhou T
通讯作者:Zhou T
DOI:10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.09.09
发表时间:2016
期刊:中国生物化学与分子生物学报
影响因子:--
作者:崔跃;余榕捷;彭星荷;刘红玉;郑丽君
通讯作者:郑丽君
DOI:--
发表时间:2019
期刊:中国细胞生物学学报
影响因子:--
作者:林卓超;黄晓玲;余榕捷
通讯作者:余榕捷
Hormesis effect of hydrogen peroxide on the promoter activity of neuropeptide receptor PAC1-R
过氧化氢对神经肽受体PAC1-R启动子活性的兴奋作用
DOI:10.1111/jfbc.12877
发表时间:2019-07-01
期刊:JOURNAL OF FOOD BIOCHEMISTRY
影响因子:4
作者:Huang, Xiaoling;Li, Junfeng;Yu, Rongjie
通讯作者:Yu, Rongjie
DOI:--
发表时间:2020
期刊:安徽医科大学学报
影响因子:--
作者:刘贞银;梁阳;欧阳军;郑丹丹;余榕捷;张华华
通讯作者:张华华
小分子别构调节剂SPAM1介导神经肽受体PAC1-R细胞核转位前馈上调自身及其特异配体PACAP调控应激响应的生物学功能与机制研究
  • 批准号:
    n/a
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    余榕捷
  • 依托单位:
B族G蛋白偶联受体PAC1-R内源性激动域参与的固有活性机制的探索
  • 批准号:
    31100545
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    余榕捷
  • 依托单位:
国内基金
海外基金