科学家鉴定出可能导致新的抗癌药物的药物片段

科学家鉴定出可能导致新的抗癌药物的药物片段
Tankyrase的SAM结构域自我组装成类似卷曲珍珠串的结构。图像显示了这些结构的表示,由x射线晶体学阐明。背景显示结直肠癌细胞的细胞核(蓝色)和破坏复合物(红色和绿色)染色。图源:ICR Sebastian Guettler博士

研究人员发现了药物片段,这可能有助于提高我们对一种关键癌症蛋白质功能的理解,并最终导致新的药物治疗。

在这项研究中发现的药物片段可能是未来药物的潜在基石,该团队希望利用他们对这些片段的理解,在未来能够开发出更有效的化合物。

在一项发表在杂志上的新研究中科学报告,伦敦癌症研究所的研究人员采取了系统的方法来研究坦克酶。

这项工作是癌症研究所不同研究团队之间合作的一个例子,由伊恩·柯林斯教授和塞巴斯蒂安·盖特勒博士领导,团队成员凯蒂·波洛克博士是主要作者。

力挽狂澜

Tankyrase是多聚(adp -核糖)聚合酶(PARP)蛋白质家族的一部分。这些蛋白质参与了细胞中许多不同的过程,例如修复DNA和保持基因组稳定,通过将adp核糖分子添加到细胞中的其他分子,打开基因或对信号做出反应。

adp核糖的加入会引发细胞内的各种反应,而阻断这一过程现在被用于治疗癌症。

利用ICR建立的药物片段库,该团队采用了两种不同的方法来检查库中的哪些片段与罐基酶相互作用。

科学家们得到了威康信托基金会、英国癌症研究中心、利斯特研究所和ICR的资助,他们使用了一种称为差示扫描荧光法的技术,在文库中寻找对罐基酶有稳定作用的片段。

差示扫描荧光法包括加热蛋白质并观察它们失去结构和展开的精确温度。它被定义为

通过测量罐基酶的熔化温度,然后观察加入不同药物片段后熔化温度的变化,科学家们能够评估哪些片段与罐基酶结合。

在整个片段库中重复这个实验,得到了几个有趣的片段。

找到活页夹

第二种实验方法涉及一种叫做核磁共振(NMR)光谱学的方法。在这里,碎片分子中的原子核在一个强磁铁中被“激活”。

当一个片段与感兴趣的蛋白质结合时,在这种情况下是罐基酶,一旦磁场被移除,片段核在通电状态下的时间就会缩短。

科学家们可以利用这种效应来评估该片段是否与蛋白质结合。这一系列的实验确定了附加的与罐基酶结合的片段分子。

一旦研究小组从文库中识别出片段,这项工作就会在一系列重点实验中得到验证,在这些实验中,使用不同的方法测量结合,以评估第一次观察是否正确。

测量扩展到与所识别的片段结构相似但略有不同的片段,以确定片段的哪些化学特征对于它们与罐基酶的结合是重要的。

除此之外,该团队还与伦敦国王学院心血管结构生物学的Mark Pfuhl博士合作,使用了一种不同类型的核磁共振波谱,并使用计算机建模来帮助他们理解分子如何能够与罐基酶对接。

为ICR的世界级研究锦上添花

ICR表明,抑制PARP酶的药物,如奥拉帕尼,可能对brca突变型癌症特别有效。在ICR领导的试验之后,奥拉帕尼已被批准用于卵巢癌,并被证明对与BRCA突变相关的乳腺癌和前列腺癌患者有效。

研究人员希望,作用于并阻止坦基酸酶功能的药物可以成为未来另一种有效的癌症治疗方法。

ICR癌症治疗部化学主任伊恩·柯林斯教授说:

“我们对这项工作感到非常兴奋。我们在这里鉴定出的碎片将作为开发与罐基酶结合能力强的物质的起点。”

ICR结构生物学部门的团队负责人Sebastian Guettler博士补充道:

“我们很高兴看到这些片段如何发展成分子,这将有助于我们理解罐基酶在细胞中的工作方式。”

“希望在未来,我们可以利用这些发现来构建物质,抑制我们所知道的有助于疾病发展的坦克酶的功能."

更多信息:凯蒂·波洛克等人。基于片段的筛选识别靶向坦基酶底物结合锚蛋白重复结构域的分子,科学报告(2019)。DOI: 10.1038 / s41598 - 019 - 55240 - 5
期刊信息: 科学报告

所提供的癌症研究所
引用:科学家鉴定出可能导致新的抗癌药物的药物片段(2020年2月20日),检索自2023年1月9日//www.puressens.com/news/2020-02-scientists-drug-fragments-cancer-drugs.html
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