信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路.ppt

公共選修課 腫瘤治療藥物及早期診斷研究概論第三章腫瘤信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路及相關(guān)藥物 查曉明手機(jī)mail xmzha 2015年3月1日 1 血管生成與侵襲轉(zhuǎn)移 血管生成 angiogenesis 是腫瘤生長(zhǎng) 轉(zhuǎn)移 擴(kuò)散的一個(gè)必要條件 它是在原有血管的基礎(chǔ)上 血管內(nèi)皮細(xì)胞以出芽的方式形成血管的過(guò)程 血管生成與侵襲轉(zhuǎn)移 腫瘤轉(zhuǎn)移 metastasis 是一個(gè)復(fù)雜 多步驟 連續(xù)的主動(dòng)過(guò)程 包括以下幾個(gè)步驟 腫瘤細(xì)胞間因黏附能力下降而從原發(fā)部位脫落 這是腫瘤轉(zhuǎn)移的開始 腫瘤細(xì)胞穿破脈管進(jìn)入血管或淋巴管 在脈管逃脫血小板及宿主免疫活性細(xì)胞的作用而生存 通過(guò)與血管或淋巴管內(nèi)皮和 或 內(nèi)皮下基底膜作用停留并外滲出脈管 因?yàn)閮?nèi)皮基底膜沒(méi)有足以使腫瘤細(xì)胞自然通過(guò)的通道 所以腫瘤細(xì)胞需借助膠原酶及蛋白水解酶的水解作用破壞基底膜才能穿出管壁 脫離循環(huán)系統(tǒng)的腫瘤細(xì)胞在其他部位繼續(xù)生長(zhǎng) 轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤最本質(zhì)的表現(xiàn) 良性腫瘤不轉(zhuǎn)移 只有惡性腫瘤才發(fā)生轉(zhuǎn)移 惡性腫瘤中 只有少數(shù)腫瘤不發(fā)生或很少發(fā)生轉(zhuǎn)移 如皮膚的基底細(xì)胞癌 腦的惡性膠質(zhì)細(xì)胞瘤 應(yīng)當(dāng)指出 浸潤(rùn)是轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ) 1 淋巴道轉(zhuǎn)移 淋巴道轉(zhuǎn)移是癌轉(zhuǎn)移的重要途徑 少數(shù)肉瘤如滑膜肉瘤 惡性纖維組織細(xì)胞瘤也可發(fā)生淋巴道轉(zhuǎn)移 淋巴道轉(zhuǎn)移與淋巴引流的方向相同 但少數(shù)情況下也可發(fā)生跳躍轉(zhuǎn)移或逆行轉(zhuǎn)移 瘤細(xì)胞侵入淋巴管 隨淋巴液進(jìn)入局部淋巴結(jié) 先聚集在邊緣竇 逐漸累及破壞整個(gè)淋巴結(jié) 并可進(jìn)一步轉(zhuǎn)移到下一站引流淋巴結(jié) 最終經(jīng)胸導(dǎo)管進(jìn)入體循環(huán) 受累的淋巴結(jié)腫大 變硬 互相粘連成團(tuán) 切面灰白而干燥 2 血道轉(zhuǎn)移 血道轉(zhuǎn)移是肉瘤轉(zhuǎn)移的重要途徑 少數(shù)癌如腎細(xì)胞癌 肝細(xì)胞癌 肺癌以及其它癌的晚期也發(fā)生血道轉(zhuǎn)移 肝 肺是兩個(gè)血道轉(zhuǎn)移的靶器官 腫瘤侵入血管 隨血流運(yùn)行 到達(dá)遠(yuǎn)隔器官 腫瘤栓子進(jìn)入門靜脈引起肝轉(zhuǎn)移 進(jìn)入體靜脈引起肺轉(zhuǎn)移 進(jìn)入肺靜脈引起全身性轉(zhuǎn)移 進(jìn)入胸 腰 盆腔靜脈 可通過(guò)吻合支 進(jìn)入脊椎靜脈叢引起脊椎 腦轉(zhuǎn)移 3 種植性轉(zhuǎn)移 體腔內(nèi)器官的腫瘤累及到器官的表面時(shí) 瘤細(xì)胞可脫落并種植到體腔各器官的表面 形成種植性轉(zhuǎn)移瘤 腹腔 胸腔最常受累 心包腔 蛛網(wǎng)膜下腔亦可受累 常在漿膜面形成多數(shù)轉(zhuǎn)移結(jié)節(jié) 很少侵入器官的深層 并常伴血性積液 積液內(nèi)可查到腫瘤細(xì)胞 4 接觸轉(zhuǎn)移 非常罕見 如下唇腫瘤轉(zhuǎn)移到上唇的接觸部位 由此可見血管生成不但能為實(shí)體瘤提供養(yǎng)分和氧氣 還與腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移有關(guān) 而腫瘤侵襲性增強(qiáng)也為血管生成創(chuàng)造一定的有利條件 血管生成與侵襲轉(zhuǎn)移 血管生長(zhǎng)因子信號(hào)通路許多肽類生長(zhǎng)因子以自分泌或旁分泌的方式誘導(dǎo)血管生成 統(tǒng)稱為血管生長(zhǎng)因子 如血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子 VEGF 轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子 TGF 表皮生長(zhǎng)因子 EGF 纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子 FGF 血小板衍生生長(zhǎng)因子 PDGF 胎盤生長(zhǎng)因子 PGF 以及血管生長(zhǎng)素 angiogenin 等 其中VEGF在血管發(fā)生 病理 生理過(guò)程的作用最為重要 其他生長(zhǎng)因子雖具有和VEGF相似的活性 但大都通過(guò)VEGF發(fā)揮作用 VEGF及其受體 VEGF VEGFA VEGFB VEGFC VEGFD PIGF 胎盤生長(zhǎng)因子 orfviralVEGF同系物VEGFR VEGFR1 VEGFR2 VEGFR3其中VEGFR2是血管新生和有絲分裂過(guò)程主要的VEGF信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)受體 屬于蛋白酪氨酸激酶 PTK 超家族 其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是胞內(nèi)區(qū)具有PTK活性域 當(dāng)受體與細(xì)胞因子結(jié)合時(shí) 受體的PTK功能可被激活 通過(guò)磷酸化下游分子誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖 VEGF誘發(fā)的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 血管生長(zhǎng)因子信號(hào)通路 相關(guān)藥物瘤內(nèi)血管對(duì)腫瘤細(xì)胞有重要意義 抗血管生成藥物研發(fā)已成為腫瘤治療的的熱點(diǎn)之一 目前該類藥物除單克隆抗體藥物如帕尼單抗 貝伐單抗等以外 其余大多是小分子酪氨酸激酶抑制劑 Lapatinib由葛蘭素史克生產(chǎn) 是一種口服的小分子表皮生長(zhǎng)因子酪氨酸激酶抑制劑 口服吸收不完全 而且個(gè)體差異較大 約4h后達(dá)到最大濃度 Cmax 半衰期24h 每日給藥后6 7d達(dá)到穩(wěn)態(tài) Lapatinib拉帕替尼是小分子4 苯胺基喹唑啉類受體酪氨酸激酶抑制劑 抑制表皮生長(zhǎng)因子受體 ErbB1 和人表皮因子受體2 ErbB2 Erlotinib可試用于兩個(gè)或兩個(gè)以上化療方案失敗的局部晚期或轉(zhuǎn)移的非小細(xì)胞肺癌的三線治療 基于國(guó)外一項(xiàng) 期臨床研究結(jié)果得出 帕唑帕尼 pazopanib 是酪氨酸激酶抑制適應(yīng)證 帕唑帕尼是一種激酶抑制劑適用于為治療晚期腎細(xì)胞癌患者 血管生成與侵襲轉(zhuǎn)移 腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移化療或放療對(duì)早期腫瘤效果較好 因?yàn)榇藭r(shí)的腫瘤細(xì)胞侵襲能力差 易于被殺死 而中晚期腫瘤復(fù)發(fā)很大程度上是因?yàn)橛心[瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移至其他組織而產(chǎn)生轉(zhuǎn)移性腫瘤 據(jù)估計(jì)約有90 的癌癥病人死于轉(zhuǎn)移性腫瘤 所以要想最大程度的治愈腫瘤就有必要抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移能力 腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移 腫瘤轉(zhuǎn)移是指腫瘤細(xì)胞從原發(fā)部位經(jīng)遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)移至次發(fā)部位的復(fù)雜的多步驟過(guò)程 腫瘤細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移有多種誘因 當(dāng)瘤內(nèi)缺氧時(shí) 會(huì)引起Hypoxia表達(dá) 導(dǎo)致與細(xì)胞生長(zhǎng) 血管生成等相關(guān)的信號(hào)活化 腫瘤細(xì)胞侵襲能力增強(qiáng) 因腫瘤細(xì)胞過(guò)度生長(zhǎng)所產(chǎn)生的機(jī)械壓力也是誘因之一 壓力通過(guò)細(xì)胞骨架蛋白傳至細(xì)胞內(nèi)部 激活特定的基因表達(dá) 改變細(xì)胞的移動(dòng)能力 腫瘤細(xì)胞完成遷移首先需要獲得破壞和重建細(xì)胞間及細(xì)胞與基質(zhì)間黏附 破壞基底膜的能力 然后需要提升運(yùn)動(dòng)能力 只有這樣才能脫離瘤組織束縛 進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)而侵入其他組織并繼續(xù)分裂增殖 腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移 腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移 細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外的多種細(xì)胞因子 蛋白酶 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路蛋白 受體都參與了腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的起始和后繼過(guò)程 是開發(fā)抗腫瘤轉(zhuǎn)移藥物的有效靶標(biāo) 胞內(nèi)主要是信號(hào)通路蛋白與跨膜蛋白 如PI3K AKT MAPK VEGFR等胞外包括細(xì)胞因子 黏附分子 蛋白酶等 糖復(fù)合物 腫瘤細(xì)胞表面?？梢姷奶堑鞍?糖脂等糖復(fù)合物 腫瘤組織內(nèi)也有大量分泌型的糖蛋白 糖復(fù)合物被認(rèn)為在腫瘤轉(zhuǎn)移過(guò)程中介導(dǎo)重要的病理過(guò)程 如腫瘤細(xì)胞黏附 運(yùn)動(dòng)等 腫瘤細(xì)胞膜表面糖基化作用的改變可通過(guò)調(diào)節(jié)黏附水平易化侵襲性瘤細(xì)胞脫離原發(fā)瘤組織 還可利用糖復(fù)合物配體與凝集素作用 結(jié)合在血小板 免疫細(xì)胞上 有利于在循環(huán)系統(tǒng)中散播 糖復(fù)合物 硫酸乙酰肝素糖蛋白 heparansulphateproteoglycans HSPGs 和趨化因子的結(jié)合能促使趨化因子梯度分布形成 易化瘤細(xì)胞進(jìn) 出血管和淋巴管 并且許多腫瘤細(xì)胞可產(chǎn)生類肝素酶催化HSPGs的肝素鏈水解 其產(chǎn)物不但能促進(jìn)瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移 還能促進(jìn)生長(zhǎng)因子釋放 因此抑制類肝素酶活性有助于降低腫瘤轉(zhuǎn)移能力 肝磷酯及其衍生物可抑制類肝素酶活性并阻止HSPGs水解產(chǎn)物與生長(zhǎng)因子相互作用 糖復(fù)合物 PI 88是酵母細(xì)胞膜外硫酸甘露聚糖的衍生物 目前正在進(jìn)行針對(duì)黑色素瘤和多發(fā)性骨髓瘤的臨床II期試驗(yàn) 同時(shí)針對(duì)肺癌的臨床試驗(yàn)已進(jìn)行到 期 模擬肝素酶底物水解的過(guò)渡態(tài)得到了相對(duì)分子質(zhì)量較小的抑制劑 抑制活性達(dá) mol L 細(xì)胞黏附分子 細(xì)胞黏附分子是參與細(xì)胞與細(xì)胞之間及細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì) extracellularmatrix ECM 之間相互作用的分子 大致可分為5類 鈣黏素 cadherin 家族 選擇素 selectin 家族 免疫球蛋白 immunoglobulin 超家族 整合素 integrin 家族及其他 如CD44 整合素 FAK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路 整合素 integrin 大多為親異性細(xì)胞粘附分子 其作用依賴于Ca2 介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞間的相互作用及細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間的相互作用 幾乎所有動(dòng)植物細(xì)胞均表達(dá)整合素 由 120 185kD 和 90 110kD 兩個(gè)亞單位形成的異二聚體 整合素與膜上受體結(jié)合后 與胞內(nèi)肌動(dòng)蛋白 骨架蛋白等相互作用 形成肌動(dòng)蛋白應(yīng)力纖維的膜下終端 再和許多酪氨酸激酶 絲 蘇氨酸激酶作用 最終形成聚焦黏著斑 focaladhesionplaques FAP 其中黏著斑激酶 focaladhesionkinase FAK 的激活是黏著斑發(fā)揮效應(yīng)的中心 FAK酪氨酸殘基磷酸化能通過(guò)paxillin Grb2 Cas PI3K及STAT等與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)的分子 激活MAPK等多條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路 抑制整合素與受體的結(jié)合可阻止黏著斑激酶活化 起到抗腫瘤轉(zhuǎn)移的效果 根據(jù)阻斷受體的作用機(jī)制不同 可分為抗整合素單克隆抗體和能夠封閉整合素結(jié)合位點(diǎn)的拮抗劑兩類 后者包括基于胞外基質(zhì)蛋白R(shí)GD序列的合成多肽和肽類衍生物以及來(lái)源于天然生物毒素的解離素 選擇素 selectin 是一類異親型結(jié)合 Ca2 依賴的細(xì)胞粘著分子 能與特異糖基識(shí)別并結(jié)合 主要參與白細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞之間的識(shí)別與粘著 主要有platelet選擇素 endothelial選擇素 leukocyte選擇素 又稱選擇蛋白 選擇凝集素 是細(xì)胞黏附分子中的一個(gè)家族 為I型單鏈跨膜糖蛋白 選擇素 selectin 分子結(jié)構(gòu) 1 N端的鈣離子依賴的C型外源凝集素 lectin 結(jié)構(gòu)域 可結(jié)合碳水化合物基團(tuán) 即為選擇素的配體結(jié)合部位 2 表皮生長(zhǎng)因子 EGF 樣結(jié)構(gòu)域 系維持選擇素構(gòu)型所必需 3 近膜端的多個(gè)補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白重復(fù)序列 腫瘤細(xì)胞需要與血小板 淋巴細(xì)胞形成聚合物以逃避免疫細(xì)胞的攻擊 并需黏附在內(nèi)皮細(xì)胞上才能滲出毛細(xì)血管 而選擇素與腫瘤細(xì)胞膜上過(guò)量表達(dá)的糖復(fù)合物結(jié)合正是與血小板 淋巴細(xì)胞黏附的關(guān)鍵過(guò)程 選擇素的配體在翻譯后需要進(jìn)行必要的修飾才能被選擇素識(shí)別 這些修飾主要是糖基化 少數(shù)還需要在糖基化的基礎(chǔ)上進(jìn)行糖鏈硫酸化修飾 在高爾基體內(nèi)經(jīng)由N2乙酰胺基葡萄糖 半乳糖基 唾液酸基和巖藻糖基化等一系列反應(yīng)完成糖基化修飾 而巖藻糖基轉(zhuǎn)移酶 fucosyl2transferases FT 所催化的巖藻糖基化是關(guān)鍵的修飾過(guò)程 因此催化巖藻糖生成的fucose2generatingFXenzyme也是選擇素配體生成的關(guān)鍵酶 考慮到選擇素在腫瘤轉(zhuǎn)移中的重要地位及其調(diào)節(jié)機(jī)制 可以通過(guò)以下途徑進(jìn)行調(diào)控 應(yīng)用抗體或重組配體與腫瘤細(xì)胞膜表面的配體競(jìng)爭(zhēng)選擇素 從而破壞腫瘤細(xì)胞與血小板 淋巴細(xì)胞的黏附 模擬巖藻糖基化過(guò)程的巖藻糖基供體 受體或酶催化過(guò)渡態(tài)結(jié)構(gòu)抑制FT 根據(jù)配體結(jié)構(gòu)尋找選擇素抑制劑 如一種海洋天然產(chǎn)物巖藻糖硫酸軟骨素也是P L2選擇素的抑制劑 肝磷酯及低相對(duì)分子質(zhì)量類似物也可作為選擇素的抑制劑 但如前所述這類分子同時(shí)也具其他作用 可能副作用會(huì)比較大 Fucose2generatingFXenzym是選擇素配體生成的關(guān)鍵酶 針對(duì)其采用和FT抑制劑相似的策略應(yīng)該也能得到較好的抑制腫瘤轉(zhuǎn)移藥物 蛋白酶 蛋白酶 proteases 種類較多 主要分為3個(gè)家族 絲氨酸蛋白酶 基質(zhì)金屬蛋白酶 MMPs 半胱氨酸蛋白酶 以各種蛋白為底物 腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移需要借助蛋白酶的水解作用破壞ECM 脫離原發(fā)組織 進(jìn)而分布到其他部位 MMPs 為基質(zhì)金屬蛋白酶 基質(zhì)金屬蛋白酶是一個(gè)大家族 其家族成員具有相似的結(jié)構(gòu) 一般由5個(gè)功能不同的結(jié)構(gòu)域組成 1 疏水信號(hào)肽序列 2 前肽區(qū) 主要作用是保持酶原的穩(wěn)定 當(dāng)該區(qū)域被外源性酶切斷后 MMPs酶原被激活 3 催化活性區(qū) 有鋅離子結(jié)合位點(diǎn) 對(duì)酶催化作用的發(fā)揮至關(guān)重要 4 富含脯氨酸的鉸鏈區(qū) 5 羧基末端區(qū) 與酶的底物特異性有關(guān) 其中酶催化活性區(qū)和前肽區(qū)具有高度保守性 MMPs作用機(jī)制 Rho信號(hào)通路 Rho全稱Ras同系物 rashomo logue 是小相對(duì)分子質(zhì)量G蛋白超家族成員 目前已發(fā)現(xiàn)包括Rho RhoA RhoB RhoC Rac Cdc42的3個(gè)亞家族共22種成員蛋白 Rho蛋白能夠與GDP GTP結(jié)合和水解GTP為GTP酶 使其在活性型與失活型之間循環(huán) Rho信號(hào)通路 調(diào)節(jié)這個(gè)循環(huán)過(guò)程的3類重要蛋白是 鳥苷酸交換因子 guanine nucleotideexchangingfactors GEFS 催化GDP的釋放和GTP的結(jié)合 活化RhoGTP酶 GTP酶活化蛋白 GTPaseactivatingprotein GAP 作為負(fù)向調(diào)節(jié)因子加速RhoGTP酶的水解 使RhoGTP酶由活性狀態(tài)變?yōu)闊o(wú)活性狀態(tài) GDP解離抑制因子 GDPdissociationinhibitor GDI 阻止GDP從RhoGTP酶上分離 抑制RhoGTP酶活性 Rho相關(guān)抑制劑 開發(fā)抑制RhoGTP酶活性的藥物可從以下幾方面考慮 與Ras蛋白相似 抑制Rho蛋白羧基端可抑制Rho蛋白的活性 抑制鳥苷酸交換因子 直接抑制Rho蛋白 從而使GDP與GTP不能正常交換 或使Rho蛋白與下游靶效應(yīng)分子不能結(jié)合 還可特異性抑制RhoGTP酶的下游靶效應(yīng)分子ROCK 如ROCK抑制劑Y227632可降低惡性腫瘤細(xì)胞的侵襲能力 改變腫瘤細(xì)胞侵襲相關(guān)性質(zhì) DNA RNA與染色體調(diào)節(jié) DNA是細(xì)胞內(nèi)一切活動(dòng)的最終調(diào)控者 目前學(xué)術(shù)界對(duì)腫瘤發(fā)生機(jī)制的認(rèn)識(shí)逐漸趨于一致 即因內(nèi)外環(huán)境因素誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)DNA突變或染色質(zhì)倍增 細(xì)胞中的原癌基因活化 遺傳行為異常是腫瘤產(chǎn)生的根源 腫瘤細(xì)胞內(nèi)的染色體 DNA總是異于正常細(xì)胞 如染色體狀態(tài)改變 染色質(zhì)倍數(shù)擴(kuò)增 基因突變?nèi)笔?基因甲基化狀態(tài)異常等 這些異?，F(xiàn)象表現(xiàn)為增殖等相關(guān)蛋白的過(guò)度表達(dá)等 過(guò)量的轉(zhuǎn)錄因子也以正反饋的方式促進(jìn)癌基因的轉(zhuǎn)錄 加速腫瘤進(jìn)程 DNA甲基化調(diào)節(jié)DNMT DNAmethyltransferase 轉(zhuǎn)錄因子 NF B信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路 染色質(zhì)調(diào)節(jié) HDAC通路 A B C Contents 染色質(zhì)調(diào)節(jié) HDAC通路 HDAC和HAT的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)組蛋白去乙?；?histonedeacetylase HDAC 是一類蛋白酶 對(duì)染色體的結(jié)構(gòu)修飾和基因表達(dá)調(diào)控發(fā)揮著重要的作用 一般情況下 組蛋白的乙?；欣贒NA與組蛋白八聚體的解離 核小體結(jié)構(gòu)松弛 從而使各種轉(zhuǎn)錄因子和協(xié)同轉(zhuǎn)錄因子能與DNA結(jié)合位點(diǎn)特異性結(jié)合 激活基因的轉(zhuǎn)錄 HAT為組蛋白乙?；D(zhuǎn)移酶 HAT將乙酰輔酶A的乙?；D(zhuǎn)移到組蛋白氨基末端特定的賴氨酸殘基上 HDAC使組蛋白去乙?；?與帶負(fù)電荷的DNA緊密結(jié)合 染色質(zhì)致密卷曲 基因的轉(zhuǎn)錄受到抑制 HDAC抑制劑 HDAC的催化區(qū)由390個(gè)氨基酸殘基組成 其活性區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)底部較寬的彎曲管狀口袋 通過(guò)電荷傳遞移去乙?；?其中一個(gè)重要部分是口袋底部的鋅離子結(jié)合位點(diǎn) 對(duì)該位點(diǎn)的鋅離子進(jìn)行螯合是HDAC抑制劑作用機(jī)制中的一個(gè)重要因素 異羥肟酸 hydroxamicacid 異羥肟酸類HDAC抑制劑 由環(huán) 脂肪鏈和異羥肟酸三部分組成 它們分別為表面識(shí)別區(qū) 連接區(qū)和金屬結(jié)合區(qū) 鋅結(jié)合區(qū) 異羥肟酸類 hydroxamicacid 在結(jié)構(gòu)上 TSA與SAHA比較相似 但是 TSA對(duì)HDAC的抑制活性則要強(qiáng)得多 它們最大的不同在于TSA連接區(qū)含有雙烯和一個(gè)R型甲基 TSA的表面識(shí)別區(qū)芳胺環(huán)能與酶囊氨基酸殘基相作用也可能是活性高的關(guān)鍵之一 將異羥肟酸類化合物的金屬結(jié)合區(qū)分成A和B兩部分 然后對(duì)A和B分別改造 研究其對(duì)活性的貢獻(xiàn) 尋找結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方向 以發(fā)現(xiàn)活性更強(qiáng)的衍生物 這是異羥肟酸抑制劑的主要研究方向之一 環(huán)狀四肽類 cyclictetrapeptide 此類化合物的分子中均含有一個(gè)環(huán)四肽結(jié)構(gòu) 與HDAC抑制劑藥效團(tuán)模型 表面識(shí)別區(qū) 連接區(qū) 金屬結(jié)合區(qū) 一致 氨基酸大環(huán)是疏水的表面識(shí)別區(qū) 烷鏈為連接區(qū) 金屬結(jié)合區(qū)含功能基團(tuán) 環(huán)肽類HDAC抑制劑作用HDAC酶的方式與異羥肟酸類一致 短鏈脂肪酸類 short chainfattyacid 短鏈脂肪酸類HDAC抑制劑結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單 主要有丁酸 戊酸和苯丁酸及其鹽類化合物 脂肪酸類抑制劑的金屬結(jié)合區(qū)是其羧酸基團(tuán) 29 這類藥物的選擇性較差 酶抑制活性較低 在體內(nèi)代謝也較快 生物利用度低 所以需要在較高濃度下給藥 苯甲酰胺類化合物 benzamides 苯甲酰胺類HDAC抑制劑的金屬結(jié)合區(qū)是苯甲酰胺基團(tuán) 如果氨基被取代 則活性喪失 這類抑制劑通常比對(duì)應(yīng)的異羥肟酸類和環(huán)肽類化合物活性低 HDACinhibitors DNA甲基化調(diào)節(jié)DNMT DNA甲基化調(diào)節(jié)DNMT DNA甲基化是指在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶 DNAmethyl transferase DNMT 的催化下 在胞嘧啶的5位碳原子引入一個(gè)甲基 使之變成52甲基胞嘧啶 5 mC 的化學(xué)修飾過(guò)程 DNMT家族至少包括DNMT1 DN2MT2 DNMT3a和DNMT3b4個(gè)成員 DNMT1是最早發(fā)現(xiàn)的DNMT 是DNMT家族中最為重要的一員 起著維持甲基化的作用 即根據(jù)親本鏈上特異的甲基化位點(diǎn) 在DNA半保留復(fù)制出的新生鏈相應(yīng)的胞嘧啶上進(jìn)行甲基化修飾的過(guò)程 DNMT3亞家族包括DNMT3a和DNMT3b兩個(gè)成員 它們的功能主要是參與從頭甲基化 即在沒(méi)有甲基化的DNA雙鏈上進(jìn)行甲基化 從頭甲基化完成后就由維持甲基化來(lái)維持其穩(wěn)定的甲基化狀態(tài) 因此正常甲基化模式的建立需要DNMT3 DNMT1的共同作用 DNMT1是DNMT3啟動(dòng)子CpG島核苷酸從頭甲基化的保證 而DNMT3則使甲基化水平提高到正常需要水平 97 98 DNMT抑制劑 DNMT抑制劑就其作用部位來(lái)分 主要有二類 一類是富GC區(qū)的DNA嵌入劑一類是直接作用于DNMT的抑制劑 直接作用于DNMT抑制劑 5 氮雜胞苷臨床上用于治療乳腺癌 腸癌 黑色素瘤 急性粒細(xì)胞性白血病等有一定療效 直接作用于DNMT抑制劑 地西他濱為一種2 脫氧胞苷類似物 地西他濱有抗腫瘤活性 且表現(xiàn)為劑量相差的雙重機(jī)制 高濃度時(shí)具有細(xì)胞毒作用 低濃度時(shí)具有去甲基化作用 作用于增殖期 S期 細(xì)胞 與5 氮雜胞苷一樣 此類去甲基化藥物在體內(nèi)外均能通過(guò)抑制DNA甲基轉(zhuǎn)移酶使抑癌基因恢復(fù)正常的去甲基狀態(tài) 重新激活那些由于DNA過(guò)度甲基化而失活的基因 使細(xì)胞恢復(fù)正常終末分化 衰老或凋亡 地西他濱抑制DNA甲基化的活性是5 氮雜胞苷的30倍 新型抑制劑 沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯 普魯卡因 轉(zhuǎn)錄因子 NF B信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路 NF B及其激活途徑NF B為一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子蛋白家族 包括5個(gè)亞單位 Rel cRel p65 RelA NF B3 RelB和p50 NF B1 p52 NF B2 p65 cRel和RelB分含有N端Rel同源區(qū) Relhomologydomain RHD 和C端的反式激活結(jié)構(gòu)域 transactivationdomain TD 在RHD的C末端有一個(gè)核定位區(qū)域 nuclear localizationsequence NLS 負(fù)責(zé)與DNA結(jié)合 二聚體化和和核易位 而TD則與轉(zhuǎn)錄活化相關(guān) NF B信號(hào)通路 最基本的NF B信號(hào)通路 包括受體和受體近端信號(hào)銜接蛋白 I B激酶復(fù)合物 I B蛋白和NF B二聚體 當(dāng)細(xì)胞受到各種胞內(nèi)外刺激后 I B激酶被激活 從而導(dǎo)致I B蛋白磷酸化 泛素化 然后I B蛋白被降解 NF B二聚體得到釋放 然后NF B二聚體通過(guò)各種翻譯后的修飾作用而被進(jìn)一步激活 并轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中 在細(xì)胞核里 它與目的基因結(jié)合 以促進(jìn)目的基因的轉(zhuǎn)錄 NF B經(jīng)典和非經(jīng)典通路 NF B的經(jīng)典信號(hào)通路和非經(jīng)典信號(hào)通路的主要區(qū)別就在于 在NF B的經(jīng)典信號(hào)通路中 I B蛋白的降解使NF B二聚體得到釋放 而在NF B非經(jīng)典信號(hào)通路中 則是通過(guò)P100到P52的加工處理 使信號(hào)通路激活 NF B家族 NF B家族由P50 P52 P65 c Rel和RelB五個(gè)成員組成 它們分別由NFKB1 NFKB2 RELA REL和RELB基因進(jìn)行編碼 它們都具有一個(gè)N端Rel同源結(jié)構(gòu)域 RHD 負(fù)責(zé)其與DNA結(jié)合以及二聚化 另外 在P65 c Rel和RelB中 存在著轉(zhuǎn)錄激活區(qū)域 TAD 對(duì)基因表達(dá)起正向調(diào)節(jié)的作用 P50和P52不存在轉(zhuǎn)錄激活區(qū)域 它們的同型二聚體可以抑制轉(zhuǎn)錄 NF B二聚體的存在方式 NF B二聚體與I B蛋白結(jié)合NF B二聚體與DNA結(jié)合NF B二聚體結(jié)構(gòu) 氨基末端為免疫球蛋白相似區(qū)域 對(duì)某一種形式的 B位點(diǎn)具有選擇性 C 末端疏水區(qū)域提供NF B各亞基之間的連接 一般 NF B是以二聚體的形式存在的 而它的二聚體又有兩種存在方式 I B蛋白家族 I B蛋白家族包括七個(gè)成員 I B I B I B I B Bcl 3 p100和p105 作用 在細(xì)胞質(zhì)中與NF B二聚體結(jié)合 并對(duì)信號(hào)應(yīng)答具有重要作用 I B蛋白的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 存在錨蛋白重復(fù)區(qū)域 即多個(gè)緊密相連的鉤狀重復(fù)序列 每個(gè)重復(fù)序列含有33個(gè)氨基酸 I B激酶復(fù)合物 IKK IKK1 CHUK IKK IKK2 IKBKB 調(diào)節(jié)亞基NEMO 在特定的NF B信號(hào)通路中 IK