基于超分子荧光分子开关体系实时动态高通量研究二恶英对氨基酸脱羧酶的毒性作用

批准号:
21077124
项目类别:
面上项目
资助金额:
35.0 万元
负责人:
杨郁
依托单位:
学科分类:
B0607.环境毒理与健康
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
马强、曹洁、黄荣富、高宇、董平轩、任肖敏、贾素萍、范子彦、张斌田
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中文摘要
二恶英是目前世界上毒性最强的致癌物,已有研究表明二恶英毒性主要表现为对生殖系统、免疫系统、内分泌系统和皮肤的毒性。氨基酸脱羧酶通过其产物多胺特异性地调节基因表达,从而在抑制肿瘤生长和炎症反应中起到关键作用,它是抗肿瘤新药研发的靶向生物标志物。由于二恶英毒性作用机制的复杂性,到目前还不清楚该类物质对氨基酸脱羧酶活性的毒性分子机制。本项目采用大环受体葫芦脲-荧光探针可逆相互作用基础上的荧光分子开关体系,通过酶催化产物和荧光探针与大环受体的竞争结合,实时动态检测氨基酸脱羧酶活性及二恶英对其酶活的毒性作用。在此基础上,建立二恶英类物质结构与其对氨基酸脱羧酶毒性作用的定量结构-活性关系模型,深入探讨二恶英毒性分子机制。该项目不仅将为生物标志物酶的实时动态测定提供一种新方法,而且也为研究持久性有毒污染物对生物标志物酶的毒性作用提供一个简单、快速、高通量的方法。
英文摘要
环境污染物进入生物体后,能够与机体内的生物大分子如酶、受体等产生相互作用,进而影响到生物大分子的功能,最终对机体造成损害。氨基酸脱羧酶通过其产物多胺特异性地调节基因表达,从而在抑制肿瘤生长和炎症反应中起到关键作用。本课题以超分子大环主体和荧光染料为信号分子开关对,利用酶催化反应的产物和荧光染料竞争结合大环主体,实时动态免标记检测了赖氨酸脱羧酶活性,并系统筛查了多种环境污染物,包括16种全氟烷基酸(PFAAs)、12种有机磷酸酯(OPEs)阻燃剂、3种有机汞化合物和12种二恶英类物质等,对赖氨酸脱羧酶活性的抑制效应。结果表明:PFAAs对赖氨酸脱羧酶活性的抑制效应随着碳链长度的增加而增强,含相同碳原子的全氟磺酸的抑制效应强于全氟羧酸。全氟羧酸的抑制常数在2.6 micro mol/L -290.91 micro mol/L之间,全氟磺酸则在41.35 micro mol/L -67.57 micro mol/L之间。3种芳香基和3种氯原子取代的OPEs对赖氨酸脱羧酶表现出较明显的抑制效应,抑制常数在1.32 micro mol/L -9.07 micro mol/L之间。其中tri-m-cresyl phosphate (TCrP)表现出最强的抑制效应。而6种烷基链取代的OPEs均无抑制效应。3种有机汞中,其中甲基汞的抑制效应最强,乙基汞次之,苯基汞最弱。12种二恶英类物质对赖氨酸脱羧酶均无抑制效应。在此基础上,我们采用分子对接技术对酶蛋白与污染物(如PFAAs或OPEs)的相互作用进行了模拟对接,确定了两者的结合模式,深入探讨了污染物的抑制作用机制。结果表明:PFAAs对赖氨酸脱羧酶活性的抑制效应取决于PFAAs的尺寸、取代基类型和疏水性。OPEs的抑制效应主要取决于取代基团的种类。
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:10.1039/c3nr00358b
发表时间:2013-03
期刊:Nanoscale
影响因子:6.7
作者:Lixia Zhao;F. Di;Dabin Wang;Liang-Hong Guo;Yu Yang;B. Wan;Hui Zhang
通讯作者:Lixia Zhao;F. Di;Dabin Wang;Liang-Hong Guo;Yu Yang;B. Wan;Hui Zhang
Exposure of single-walled carbon nanotubes impairs the functions of primarily cultured murine peritoneal macrophages
单壁碳纳米管的暴露会损害原代培养的小鼠腹膜巨噬细胞的功能
DOI:10.3109/17435390.2012.694487
发表时间:2013-08-01
期刊:NANOTOXICOLOGY
影响因子:5
作者:Dong, Ping-Xuan;Wan, Bin;Zhao, Lixia
通讯作者:Zhao, Lixia
Label-free electrochemical measurement of protein tyrosine kinase activity and inhibition based on electro-catalyzed tyrosine signaling.
基于电催化酪氨酸信号传导的蛋白酪氨酸激酶活性和抑制的无标记电化学测量。
DOI:10.1016/j.bios.2011.07.033
发表时间:2011-10
期刊:Biosensors & bioelectronics
影响因子:12.6
作者:
通讯作者:
DOI:10.1007/s11356-013-1760-4
发表时间:2013-05
期刊:Environmental Science and Pollution Research
影响因子:5.8
作者:Cao, Jie;Wei, Yin;Cheng, Yan
通讯作者:Cheng, Yan
DOI:10.1016/j.toxlet.2013.06.208
发表时间:2013-08
期刊:Toxicology letters
影响因子:3.5
作者:B. Wan;Zi-Xia Wang;Q. Lv;Ping-Xuan Dong;Lixia Zhao;Yu Yang;Liang-Hong Guo
通讯作者:B. Wan;Zi-Xia Wang;Q. Lv;Ping-Xuan Dong;Lixia Zhao;Yu Yang;Liang-Hong Guo
DDT及其代谢物雌激素干扰效应的分子机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60万元
- 批准年份:2021
- 负责人:杨郁
- 依托单位:
全氟化合物毒性作用新靶点蛋白质酪氨酸磷酸酶的识别及分子机制研究
- 批准号:21577163
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:杨郁
- 依托单位:
环境污染物对蛋白质可逆糖基化过程干扰效应的快速筛查和干扰机制研究
- 批准号:21377142
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:杨郁
- 依托单位:
国内基金
海外基金
