化学蛋白质组学研究铂类抗癌药物在复杂生物体系中的结合蛋白

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21904044
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    杜支凤
  • 依托单位：
    华中科技大学
  • 学科分类：
    B0403.谱学方法与理论
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Platinum chemotherapeutics, such as cisplatin, are widely used in the treatment of tumors in clinic. Studies have shown that the binding of proteins with these drugs is closely related to their mechanism of action. Existing proteomic methods have identified a few high-abundance binding proteins of cisplatin in serum. However, they can’t systematically compare the binding preferences of different platinum anticancer drugs with proteins in complex systems. This project takes full advantage of the high affinity of platinum anticancer drugs with cysteine. With the help of alkynyl benziodoxolone azide probe which has good reactivity and selectivity to intracellular protein cysteine, a chemical proteomic method is established based on competitive ABPP and TMT labeling technology, and proteome covalently binding with platinum drugs through cysteine are isolated and identified from complex biological systems. Then, chemical biology and bioinformatics methods are used to explore the influence of cysteine binding on the activity and function of key proteins, and to explain the mechanism of its activity, drug resistance and toxic side effects. This study is expected to elucidate the affinity of different platinum anticancer drugs with protein cysteine in complex systems, and provide scientific basis for the structure-activity relationship and rational design of platinum anticancer drugs.
以顺铂为代表的铂类化疗药物在临床上广泛用于治疗肿瘤，研究表明体内蛋白质和该类药物的结合与其作用机理密切相关。现有的蛋白质组学方法已鉴定出顺铂在血清中的少数高丰度结合蛋白，然而无法系统性比较不同铂类抗癌药物与复杂体系中蛋白质结合的偏好性。本项目充分利用临床上广泛使用的铂类抗癌药物对半胱氨酸具有高亲和力的特点，借助对细胞内蛋白质半胱氨酸具有很好的反应活性和选择性的苯碘酰炔基叠氮探针，建立基于竞争性ABPP技术和TMT标记技术的化学蛋白质组学方法，从复杂生物体系中分离、鉴定通过半胱氨酸与铂类药物共价结合的蛋白质组，然后运用化学生物学和生物信息学方法探究药物与半胱氨酸结合对关键蛋白活性和功能的影响，解释其活性、耐药性和毒副作用产生的机制。该研究预期阐明不同铂类抗癌药物与复杂体系中蛋白质半胱氨酸的亲和性，为铂类抗癌药物的构效关系和合理设计提供科学依据。

结项摘要

以顺铂为代表的铂类化疗药物在临床上广泛用于治疗肿瘤，研究表明体内蛋白质和该类药物的结合与其作用机理密切相关。本项目充分利用临床上广泛使用的铂类抗癌药物对半胱氨酸具有高亲和力的特点，借助对细胞内蛋白质半胱氨酸具有很好的反应活性和选择性的探针，建立了基于竞争性ABPP技术和同位素标记技术的化学蛋白质组学方法，从细胞和血液中分离、鉴定出通过半胱氨酸与铂类药物共价结合的蛋白质组，并运用生物信息学方法探究药物与半胱氨酸结合对蛋白活性和功能的影响，解释其活性、耐药性和毒副作用产生的机制。该研究阐明了不同铂类抗癌药物与复杂体系中蛋白质半胱氨酸的亲和性，为铂类抗癌药物的构效关系和合理设计提供了科学依据。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
The leaving group in Au(I)-phosphine compounds dictates cytotoxic pathways in CEM leukemia cells and reactivity towards a Cys2His2 model Zinc Finger
Au(I)-膦化合物中的离去基团决定了 CEM 白血病细胞中的细胞毒性途径以及对 Cys2His2 模型锌指的反应性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Dalton Transactions
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Raphael E. F. de Paiva;Erica J. Peterson;Zhifeng Du;Nicholas P. Farrell
  • 通讯作者：
    Nicholas P. Farrell
Systematic Identification of Proteins Binding with Cisplatin in Blood by Affinity Chromatography and a Four-Dimensional Proteomic Method
通过亲和层析和四维蛋白质组学方法系统鉴定血液中与顺铂结合的蛋白质
  • DOI：
    10.1021/acs.jproteome.1c00535
  • 发表时间：
    2021-08-24
  • 期刊：
    JOURNAL OF PROTEOME RESEARCH
  • 影响因子：
    4.4
  • 作者：
    Tao，Jianmei;Jia，Shuailong;Du，Zhifeng
  • 通讯作者：
    Du，Zhifeng
Fluorescent labeling of s 2 T-incorporated DNA and m 5 s 2 U-modified RNA
s 2 T 掺入 DNA 和 m 5 s 2 U 修饰 RNA 的荧光标记
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Nucleosides Nucleotides & Nucleic Acids
  • 影响因子：
    1.3
  • 作者：
    Ping Yu;Honglin Zhou;Yuanyuan Li;Zhifeng Du;Rui Wang
  • 通讯作者：
    Rui Wang
The Protein-Binding Behavior of Platinum Anticancer Drugs in Blood Revealed by Mass Spectrometry.
质谱揭示铂类抗癌药物在血液中的蛋白质结合行为
  • DOI：
    10.3390/ph14020104
  • 发表时间：
    2021-01-29
  • 期刊：
    Pharmaceuticals (Basel, Switzerland)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Wang J;Tao J;Jia S;Wang M;Jiang H;Du Z
  • 通讯作者：
    Du Z
Quantitative proteomics of plasma and liver reveals the mechanism of turmeric in preventing hyperlipidemia in mice
血浆和肝脏的定量蛋白质组学揭示姜黄预防小鼠高脂血症的机制
  • DOI：
    10.1039/d1fo01849c
  • 发表时间：
    2021-09-04
  • 期刊：
    FOOD & FUNCTION
  • 影响因子：
    6.1
  • 作者：
    Wang, Meiqin;Wang, Runjing;Du, Zhifeng
  • 通讯作者：
    Du, Zhifeng

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其他文献

基于脂质组学技术的中药降脂作用研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    药学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王美琴;胡冰莹;王润婧;燕攀;杜支凤;姜宏梁
  • 通讯作者：
    姜宏梁

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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