本文選題：表觀遺傳學(xué)　切入點(diǎn)：組蛋白乙�；�　出處：《中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所)》2017年碩士論文

【摘要】：表觀遺傳學(xué)研究的是表觀基因組在調(diào)節(jié)的過程中表達(dá)水平及功能變化的生命現(xiàn)象和生理過程,這一過程包括DNA甲基化、組蛋白修飾等。表觀遺傳調(diào)節(jié)的過程并不依賴于DNA序列的改變,因此,表觀遺傳學(xué)也可以定義為不依賴于DNA序列改變的任何一種潛在的、穩(wěn)定的、可遺傳的基因表達(dá)的變化�？茖W(xué)的飛速發(fā)展解釋了生命體的復(fù)雜性,在人類實(shí)現(xiàn)了基因組測(cè)序之后,表觀遺傳學(xué)已經(jīng)成為了生命研究領(lǐng)域的重要研究方向。表觀遺傳對(duì)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)一般分為:(1)選擇性基因表達(dá)調(diào)節(jié),包括DNA甲基化、組蛋白甲基化和組蛋白乙酰化;(2)基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié),包括siRNA和miRNA。組蛋白重組,基因?qū)懭爰敖M蛋白失活也屬于表觀遺傳學(xué)的范疇。BET蛋白家族屬于BRD蛋白家族,主要包括BRD2,BRD3,BRD4和BRDT。BRD蛋白家族參與了組蛋白賴氨酸乙�；淖R(shí)別,而這一過程是組蛋白乙�；瘏⑴c表觀遺傳調(diào)控的關(guān)鍵步驟。其中,隨著JQ-1和IBET等小分子抑制劑的發(fā)現(xiàn),BRD4作為BET蛋白家族中最具研究潛能的蛋白而備受研究者們的歡迎。BRD4包含了BRD4(1)和BRD4(2)兩個(gè)結(jié)構(gòu)域,其中BRD4(1)在血液病腫瘤模型中發(fā)揮主要的作用。有研究表明,在血液病腫瘤中,BRD4能通過下調(diào)基因c-Myc從而抑制腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。針對(duì)BRD4的靶點(diǎn),我們篩選了實(shí)驗(yàn)室含有2000個(gè)化合物的化合物庫(kù),Alphascreen實(shí)驗(yàn)初篩得到了一些有活性的小分子抑制劑,分子水平上經(jīng)過蛋白熱遷移實(shí)驗(yàn)確證之后得到了活性較好的小分子DC-BD-03,Alphascreen測(cè)出其IC50值為2.01μM,蛋白熱遷移實(shí)驗(yàn)也顯示該化合物能與BRD4蛋白結(jié)合且有濃度依賴。另外DC-BD-03的衍生物DC-BD-29與BRD4_BD1的復(fù)合物晶體衍射及分析結(jié)果更確證了其靶向性。DC-BD-03對(duì)癌細(xì)胞MV4;11有增殖抑制活性,且能引起癌細(xì)胞G1/S期周期阻滯,誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。另外,qPCR結(jié)果顯示DC-BD-03能抑制下游靶基因的表達(dá),western結(jié)果也顯示了對(duì)下游靶基因在翻譯水平的抑制活性。我們篩選出來的化合物是一類三甲氧基環(huán)類化合物,從已有的數(shù)據(jù)看出,篩選出的化合物活性還不是很好,結(jié)構(gòu)還需要進(jìn)一步改造,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)等還有待進(jìn)一步探索。另外,我們?cè)谘芯康鞍?蛋白相互作用(PPIs:protein-protein interactions)的過程中,也有研究指出了BRD4與組蛋白相互作用的這一實(shí)例。在2010年的一篇Nature中,Bradner和其同事報(bào)道了小分子能阻斷BRD4和組蛋白的相互作用,從而為“PPI抑制劑能夠在表觀遺傳調(diào)控中發(fā)揮重要作用”這一理論提供了有利的現(xiàn)實(shí)根據(jù)。我們實(shí)驗(yàn)室所研究的menin蛋白與MLL相互作用的課題即為PPI的典型案例。在患有急性髓性白血病和急性淋巴性白血病的患者中以及在治療白血病及骨髓異質(zhì)增生綜合征等相關(guān)疾病的過程中,人們發(fā)現(xiàn)MLL基因在在染色質(zhì)上出現(xiàn)了異位的現(xiàn)象,因此引發(fā)了人們的進(jìn)一步猜想:MLL基因的異位是導(dǎo)致這些血液病的重要原因。MLL基因可以和多種因子融合,比如AF4,AF9和ENL等,其中,menin是MLL的重要輔因子之一。Menin與MLL的相互作用對(duì)白血病的形成至關(guān)重要,因此靶向menin與MLL的相互作用為開發(fā)和改造新型抗腫瘤藥提供了新思路。隨著menin與MLL相互作用的晶體復(fù)合物結(jié)構(gòu)的研究,進(jìn)一步解釋了menin與MLL相互作用的結(jié)合機(jī)制,并且鑒定出了最主要的兩個(gè)結(jié)合基序MBM1以及MBM2。其中研究比較深入的是MBM1,也是在相互作用的過程中起主要作用的區(qū)域。就目前的研究背景,開發(fā)靶向menin-MLL相互作用的新型骨架的小分子勢(shì)在必行。我們實(shí)驗(yàn)室對(duì)含有20000個(gè)小分子的化合物庫(kù)進(jìn)行了篩選,以FP實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行了初篩和復(fù)篩,并以蛋白熱遷移的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行了確證,在細(xì)胞水平上分別選用了MLL融合的血液病細(xì)胞MV4;11和KOPN-8進(jìn)行增殖抑制實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示對(duì)細(xì)胞的增值抑制活性特別好,當(dāng)然選擇性和靶向性還有待進(jìn)一步確證。為了更直觀更明確地確證小分子對(duì)menin蛋白的靶向性,我們正在進(jìn)行menin及menin與小分子的復(fù)合物晶體的探究,我們參考現(xiàn)有文獻(xiàn)構(gòu)建并獲得了用于結(jié)晶的menin截短體序列,結(jié)晶條件正在摸索階段,后期還會(huì)嘗試更多的menin截短體的結(jié)晶嘗試。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R96

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本文編號(hào)：1688139