[發明專利]一種REGγ-20S蛋白酶體抑制劑的篩選系統及其應用

有效

• 申請號: 201610850405.3
• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN106928370B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 李曉濤;李磊;張變紅;張坤;薛燕燕;翟萬里
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: C07K19/00
• 分類號: C07K19/00;C07K14/47;G01N33/68
• 代理公司: 上海麥其知識產權代理事務所(普通合伙) 31257
• 代理人: 董紅曼

本發明公開了一種REGγ?20S蛋白酶體抑制劑的篩選系統，所述篩選系統包括融合蛋白lucN(416?linker1)?REGγ和α7?lucC(linker1?394)；基于REGγ?20S蛋白酶體通過REGγ與α7結合的內在機制，利用熒光素酶片段互補技術，對REGγ?20S蛋白酶體抑制劑進行篩選。本發明構建的包含LucN(416?linker1)?REGγ和α7?lucC(linker1?394)兩種融合蛋白的篩選系統，具有很好的篩選效果。本發明通過對篩選系統進行優化，提高了所述篩選系統的有效性和特異性，可以高效地進行REGγ?20S蛋白酶體小分子化合物抑制劑的篩選。

技術領域

本發明涉及生物化學和生物材料技術領域，具體涉及REGγ與20S蛋白酶體結合的分子機制以及應用該機制進行REGγ抑制劑的篩選和REGγ相關疾病的治療。

背景技術

蛋白酶體存在于真核生物、古細菌和一些細菌中，調控細胞內絕大多數蛋白質的降解與更新，對維持細胞正常的生命活動有著十分關鍵的作用。蛋白酶體復合體通常由兩部分組成：一個圓筒形的20S核心顆粒和一個蛋白酶體激活因子(19S調節顆粒、11S激活因子以及Blm10/PA200)。

20s蛋白酶體作為蛋白酶體復合體的核心部位，是由α、β兩種亞基按照α₇β₇β₇α₇模型構成的一個28亞基復合體。由7個α亞基構成的環位于20s圓筒形結構的兩端，7個β亞基構成的環位于內側。α亞基類似于“門衛”，只有它所構成的環型處于打開狀態時靶蛋白才可以進入，而β亞基的N端含有激活位點，起切斷多肽的作用。三維結構分析顯示，在沒有蛋白酶體激活因子存在的情況下，β環處于閉合狀態，被α亞基N端的多肽堵塞；而當蛋白酶體激活因子與β亞基的N端結合時，α亞基N端的多肽被移除，底物蛋白即可進入20s蛋白酶體。β亞基作為催化亞基，其中β₁、β₂、β₅為活性位點，分別具有特異性的半胱天冬酶，類胰蛋白酶和類胰凝乳蛋白酶活性，用于切割進入核心顆粒內部的蛋白底物。

蛋白酶體激活因子主要包括兩類：19S蛋白酶體激活因子和11S蛋白酶體激活因子。19S蛋白酶體激活因子能夠與蛋白酶體結合形成19S-20S-19S的26S蛋白酶體復合物，以泛素和ATP依賴的方式降解底物蛋白。而11S蛋白酶體激活因子則與蛋白酶體結合形成11S-20S-11S的蛋白酶體復合物，以非泛素和ATP依賴的方式降解底物蛋白。

11S蛋白酶體激活因子家族有三個不同的成員：REGα，REGβ和REGγ。REGα/REGβ是免疫蛋白酶體，其作用是參與MHC-1類配體的抗原呈遞。REGγ(別名PA28γ或PSME3)最初是在一種系統性紅斑狼瘡病人的血清中被發現的，其是一種高度保守的能被自身抗體所檢測到的核內蛋白，因此被命名為Ki抗原。之前報道REGγ只有降解短肽類底物的能力，直到2006年李曉濤等人第一次揭示REGγ介導的20S蛋白酶體通過非泛素和ATP依賴途徑直接降解類固醇受體輔調節蛋白3，從而發現REGγ具有降解完整蛋白的功能，進一步的研究表明其在多種疾病中具有重要的作用。近年來，隨著對REGγ研究的不斷深入，REGγ在癌癥發生發展的作用也顯得越來越關鍵。已經有研究表明REGγ在直腸癌、甲狀腺癌和乳腺癌以及淋巴癌中高表達，最新研究表明REGγ還能促進皮膚癌和結腸癌的發生發展，REGγ在惡性腫瘤、復發性腫瘤以及炎癥相關性腫瘤中的高表達揭示出REGγ在腫瘤發生發展過程中可能起到極為重要的作用。以上研究結果暗示REGγ可能是癌癥治療中一個潛在的靶蛋白，如何抑制REGγ-20S蛋白酶體的功能將成為一個有效的腫瘤治療新方法。