[發明專利]GFPT1基因作為靶點在篩選抗腫瘤藥物中的應用

在審

• 申請號: 201911276427.3
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN112980914A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 劉靜;樸海龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C12Q1/02
• 分類號: C12Q1/02;G01N33/68;A61K49/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 鄭偉健

本發明涉及GFPT1基因作為靶點在篩選抗腫瘤藥物中的應用，具體為將GFPT1基因作為一種新的靶點來篩選新型的抗腫瘤藥物，即特異性高、療效好的GFPT1新型靶向抑制劑。本發明以GFPT1三維蛋白質結構為基礎，通過計算機模擬篩選FDA藥品庫及天然產物庫中GFPT1的抑制劑，在細胞水平上建立GFPT1抑制劑篩選與活性鑒定模型。旨在篩選GFPT1的抑制劑，同時為后續以GFPT1為靶點的藥物研發及臨床腫瘤治療提供理論基礎。

技術領域

本發明涉及到一種GFPT1基因作為新型的靶點在制備抗腫瘤藥物中的應用屬于細胞生物學、生物化學與分子生物學技術領域。

背景技術

惡性腫瘤是嚴重危害人類生命健康的重大疾病。目前臨床抗腫瘤藥物常常有療效不佳，毒副反應較大的特點。分子靶向性抗腫瘤藥物的問世是近十年來抗腫瘤藥物研究的一個重大進展，這類藥物能特異性地有效干擾靶蛋白的作用和功能、毒副反應輕、不易耐藥，且可實現個體化治療。GFPT1作為己糖胺合成中的第一個及限速酶,在癌癥中的作用這些年受到了越來越多的關注。通過數據庫分析， GFPT1在乳腺癌、前列腺癌、肺癌、膀胱癌、胰腺癌等許多惡性腫瘤中異常表達，同時證實GFPT1高表達的三陰性乳腺癌患者、胰腺癌患者及肝癌患者的存活期及總生存數明顯下降。我們的研究證實GFPT1的低表達抑制了腫瘤細胞增殖。

綜上所述，GFPT1在腫瘤發生發展中具有重要作用,可以成為腫瘤治療中的新的靶點。與這些研究相一致,GFPT1的抑制劑,谷氨酰胺的類似物,6-二氮-5-氧-L- 正亮氨酸(DON)及重氮絲氨酸,抑制了腫瘤細胞的增殖,組織極點的重建。由于體外谷氨酰胺類似物的成功運用,GFPT1的抑制劑在軟組織肉瘤、骨肉瘤、間皮細胞瘤及大腸癌病人中都明顯降低了患者體內的腫瘤負荷。盡管GFPT1在細胞增殖、存活和腫瘤形成中發揮重要作用，目前還未發現有效的GFPT1的特異性抑制劑，且像DON此類抑制劑還可以抑制其他的以谷氨酰胺為底物酶的活性，因此迫切需要篩選得到特異性高、療效好的GFPT1的新的靶向藥物。

發明內容

本研究擬將以GFPT1作為抗腫瘤藥物篩選的靶點,在多個分子庫中通過高通量篩選GFPT1的抑制劑,從以下兩個方面進行研究.

1)以GFPT1的蛋白結構為基礎通過計算機模擬在FDA批準的藥物文庫及化合物小分子庫篩選GFPT1的抑制劑

本研究通過計算機虛擬篩選技術，以GFPT1的三維蛋白結構為基礎從FDA 藥物庫及化合物小分子天然產物庫中篩選潛在的GFPT1抑制劑，化合物數據庫主要依據Lipinski's rule of five，即“類藥5原則”：①相對分子量低于500；②氫鍵給體(H-bond donors)的數目小于5；③氫鍵受體(H-bond acceptors)的數目小于10；④脂水分配系數(Log P)小于5；⑤可旋轉鍵(Rotatable bonds)數量不超過10個。一旦篩選到合適的小分子化合物，將通過化學的方法來合成它們。

2)驗證得到的GFPT1抑制劑的細胞及體內活性

關于GFPT1的堿基序列，制備方法及鑒定方法如下：

1、GFPT1的堿基序列：

堿基序列：美國國立衛生院癌癥研究所基因序列號：NM_001244710.2；

2、GFPT1的制備方法：

全長GFPT1基因序列合成：根據GFPT1基因的兩端序列合成一對引物[引物1：ATGTGTGGTATATTTGCTTAC；引物2為反義序列： CTCTACAGTCACAGATTTG]。然后使用這對引物和模板人類的cDNA在PCR 儀器上進行聚合酶鏈式反應。反應產物可以通過瓊脂糖凝膠電泳進行鑒定。

3、GFPT1的鑒定方法：

(1)官方平臺全長基因序列鑒定：