科学家发现了可能导致新的抗癌药物的药物片段
研究人员已经发现了药物片段,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。
在这项工作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了解,能够在未来开发出更有效的化合物。
在发表在该杂志上的一项新研究中科学报告伦敦癌症研究所(Institute of Cancer Research, London)的研究人员用系统的方法研究了tankyrase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。
扭转了tankyrase的颓势
Tankyrase是被称为聚(adp -核糖)聚合酶(PARP)的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,如修复DNA,保持基因组稳定,启动基因或对信号作出反应,将adp核糖分子添加到细胞中的其他分子中。
adp核糖的添加会引发细胞内的各种反应,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测库中的哪些片段与tankyrase相互作用。
这些科学家得到了来自维康信托基金会、英国癌症研究中心、利斯特研究所和ICR的资助,他们使用了一种被称为差分扫描荧光法的技术,在文库中寻找对tankyrase有稳定作用的片段。
差示扫描荧光法包括加热蛋白质,并观察蛋白质失去结构并展开的精确温度。这被定义为熔化温度.
通过测量酸橙酶的熔化温度,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酸橙酶结合。
在整个片段库中重复这个实验,产生了几个有趣的片段。
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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tankyrase,一旦磁场被移除,片段核处于激活状态的时间就会缩短。
科学家可以利用这种效应来评估片段是否与蛋白质结合。这一系列的实验发现了附加的与tankyrase结合的片段分子。
一旦该小组从库中识别出片段,就会在一系列集中的实验中验证这项工作。在这些实验中,使用不同的方法测量绑定,以评估第一次观察时是否正确。
测量的范围扩大到结构与所识别的片段相似但略有不同的片段,以确定片段的哪些化学特征对它们与tankyrase的结合是重要的。
除此之外,该团队还使用了一种不同类型的核磁共振光谱,与伦敦国王学院心血管结构生物学的读者Mark Pfuhl博士合作,并使用计算机建模来帮助他们理解分子是如何能够与tankyrase对接的。
为ICR提供世界级的研究
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突变有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tankyrase功能的药物可能是未来另一种有效的癌症治疗方法。
ICR癌症治疗部门化学主任伊恩·柯林斯教授说:
“我们对这项工作感到非常兴奋。我们在这里发现的碎片将作为开发具有强大结合能力的酸橙酶物质的起点。”
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可以发展成分子,这将有助于我们理解tankyrase是如何在细胞中工作的。”
“我们希望在未来,我们可以利用这些发现来构建一些物质,这些物质将抑制我们所知道的有助于发展的酸橙酶的功能癌症."