假性激酶-核糖核酸酶RNase L是一个多布局域核酸内切酶,由N端锚定反复域(ANK)布局域、假性激酶(PK)布局域及C端核糖核酸酶(RNase)布局域串联构成的,于细胞内经寡聚腺苷酸2-5A激活,经由过程剪切病毒及宿主单链RNA阐扬抗病毒活性。与此同时,RNase L同时也介入其他多种细胞心理勾当,好比细胞自噬、凋亡和炎症小体形成等。于人类遗传病艾卡迪综合征(Aicardi-Goutière syndrome, AGS)中,RNase L被过分激活,引起神经变性及免疫炎症。是以靶向RNase L开发化学小份子调控剂可能为多种免疫相干疾病提供潜于医治方案。 近期,北京年夜学深圳研究生院黄昊课题组使用基在片断的药物开发要领(FBDD)针对于RNase L举行按捺剂开发,取患上结果。起首,经由过程酶活要领以和饱及转移差谱(STD)-NMR要领筛选并鉴定了13个活性小份子片断,颠末对于片断及自然产品举行布局对于比,衍生得到更高活性的按捺剂份子杨梅素(Myricetin,IC50=~200 μM)及金丝桃苷(Hyperoside, IC50=~2 μM)。本研究利用核磁手腕证实了杨梅素及金丝桃苷可以或许直接与RNase L卵白彼此作用,并经由过程晶体布局展现了杨梅素(Myricetin)的联合口袋,其事情机制是经由过程靶向假性激酶的ATP口袋阐扬别构按捺活性。末了,于细胞程度上验证了Myricetin可以或许有用按捺RNase L的剪切活性(图1)。本文验证了经由过程靶向核糖核酸酶RNase L的假性激酶布局域开发其别构按捺剂的计谋。同时,共晶布局显示,片断AC40357与衍生得到的自然产品Myricetin于RNase L联合口袋内的联合模式一致,提供了一个将化合物片断衍生为自然产品按捺剂的乐成例子。 图1. 基在FBDD要领开发RNase L按捺剂和按捺机理研究 该结果以“Identification of Small Molecule Inhibitors of RNase L by Fragment-Based Drug Discovery” 为题,近期发表在药学期刊Journal of Medicinal Chemistry,论文链接https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.1c01156。该研究由黄昊课题组与美国克利夫兰癌症研究中央Robert H. Silverman组互助完成,黄昊传授与Robert H. Silverman 传授为该论文的配合通信作者;肿瘤化学基因组学省部共开国家重点试验室为第一作者单元。以上事情获得了国度天然科学基金委、深圳市科技立异委员会、美国NIH R01项目的基金的撑持。北京年夜学北京核磁共振中央的牛晓刚博士及上海光源的周欢博士对于本文提供了技能撑持。 迄今为止,黄昊课题组于RNase L的布局生物机制及化学调控研究范畴取患了一系列的主要进展(图2),包括经由过程晶体衍射初次解析了RNase L的全长二聚体晶体布局(Huang et al. Mol Cell. 2014),展现了RNase L的抗病毒天赋免疫激活机制。2020年,课题组利用生物物理及生物化学等手腕解析了抗癌药物激酶按捺剂Sunitinib和其衍生物按捺RNase L的布局机理,提出靶向RNase L假性激酶布局域中的ATP联合口袋,粉碎RNase L活性二聚体的不变性,是别构调治其核糖核酸酶活性的有用要领(Tang et al. Biochem J., 2020)。同年,课题组及加拿年夜和美国研究团队举行互助,用激酶专属按捺剂库针对于RNase L筛选高活性按捺剂,乐成筛选并鉴定得到纳摩尔程度按捺活性的按捺剂鞣花酸(Ellagicacid,EA)及瓦隆酸双内酯(Valoneic acid dilactone, VAL)。此中VAL可以或许逆转ADAR1缺掉致使内源双链RNA激活OAS-RNase L体系引起的细胞灭亡。该研究为利用小份子按捺剂调控RNase L功效和靶向RNase L医治AGS奠基基础(Daou et al. PNAS. 2020)。 图2. 黄昊课题组于RNase L的布局生物机制研究和其化学调控做出体系事情 参考文献: Identification of Small Molecule Inhibitors of RNase L by Fragment-Based Drug Discovery. Jinle Tang#, Beihua Dong#, Ming Liu, Shuyan Liu, Xiaogang Niu, Christina Gaughan, Abhishek Asthana, Huan Zhou, 三木SEO-Zhengshuang Xu, Guoliang Zhang, Robert H. Silverman*, Hao Huang*, J. Med. Chem. in press: https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.1c01156 
