特异性直接激活Bak的小分子筛选和衍化研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21772201
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0706.药物化学生物学
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Molecular targeting drugs are used more and more widely in cancer therapies today. Diminished apoptosis plays an important role in cancer development and drug resistance. Therefore, many apoptosis related proteins are targeted to develop molecular targeting drugs, for example, Bcl-2 inhibitor venetoclax has been approved recently to treat CLL. Bak activation is an essential step in the mitochondrial apoptosis pathway, while gene deletions or mutations of Bak activators (such as BIM and PUMA) are one of the roles in cancer development and drug resistance. Although quite a few small molecules targeting the apoptosis pathways are in the clinic or in the clinical trials, there are still no small molecules that could directly activate Bak. Our project proposed to obtain Bak interacting molecules by screening a small molecular library using NMR fragment screening method. Derivation will be performed to improve the affinity and selectivity based on the complex structure of Bak and the small molecule, so that the dissociation constant between the final small molecule and Bak will be around 1 uM. The final small molecule will have a high chance to be a direct Bak activator other than a Bak inhibitor, because many BH3 only direct activators have an affinity with Bak at this range. We could always modify the small molecule to get a direct Bak activator. We will also perform in vitro biochemistry studies and in vivo cell studies to confirm the function of the Bak activator. Small-molecules that directly and selectively activate Bak could avoid the problem caused by gene deletions or mutations of Bak activators, and induce cancer cell death through direct Bak activation. Therefore, these small molecules will have good prospects in cancer treatments.
分子靶向药物在肿瘤治疗中应用广泛。细胞凋亡受到抑制在肿瘤形成和耐药过程中起重要作用,因此很多细胞凋亡相关蛋白质是分子靶向药物的重要靶点,其中Bcl2抑制剂venetoclax已经获准上市。Bak的激活是线粒体凋亡的关键步骤,而Bak激活蛋白质的突变和缺失也是肿瘤形成和耐药的重要因素。虽然有很多针对细胞凋亡的分子靶向药物已经应用或在临床试验,目前尚没有直接激活Bak的小分子化合物。本研究拟通过高度自动化核磁共振片段筛选方法去筛选小分子化合物库获得与Bak相互作用的小分子,并通过结构生物学手段提高其与Bak的亲和力,使其与Bak的解离常数达到1 uM量级(已知的Bak直接激活分子与Bak的解离常数都在这个范围)。获得的小分子将通过分子和细胞水平验证是否能直接激活Bak。直接激活Bak的小分子可以避开Bak激活蛋白质的突变和缺失问题,引起肿瘤细胞凋亡,具有成为抗肿瘤药物的前景。

结项摘要

线粒体细胞凋亡通路是由BCL2蛋白质家族控制的。在凋亡信号产生后,直接激活或间接激活BCL2蛋白质家族的两个分子BAK和BAX来诱导细胞凋亡。BAK和BAX激活后,可以导致线粒体外膜穿孔,释放细胞色素c等分子,引起细胞凋亡。直接激活BAK的小分子可以直接诱导细胞凋亡,用于抗肿瘤药物开发。目前尚无有效的特异性激活BAK的小分子药物。本研究拟通过基于NMR的小分子片段化合物筛选及衍化,并结合其它筛选方法获得直接激活BAK的小分子化合物。获得的小分子化合物将通过一系列体外实验及细胞内实验验证其激活BAK的能力,选择性和特异性,以便用于后期药物开发。. 在研究中,我们通过片段筛选获得了7个片段化合物,在此基础上,我们衍化获得了5个具有更高效的体外结合BAK并导致BAK激活的分子。同时我们也通过虚拟筛选一个大的化合物库获得多个与BAK结合的小分子。进一步在细胞内的验证表明,有1个分子可以直接诱导肿瘤细胞THP.1发生凋亡,而另外两个分子可以与抗凋亡分子抑制剂navitoclax和S63845联合使用促进肿瘤细胞Jurkat和MV-4-11凋亡。BAK敲除实验表明,这些分子通过线粒体凋亡通路起作用。后续实验我们在细胞内敲除了多个可以促BAK激活的仅含BH3蛋白分子,建立了用于验证BAK激活的细胞体系,并利用该体系发现了两个新的促BAK激活的仅含BH3蛋白质BMF和HRK,同时发现BMF和HRK结合于BAK的新位点,为BAK激活分子的开发提供新思路。. 有一部分肿瘤细胞中因为缺乏直接激活BAK的分子,包括BIM和PUMA等,这些缺失在肿瘤发生发展和耐药过程中起重要作用。我们筛选衍化获得的直接激活BAK的小分子可以作用于这一类肿瘤,用于抗肿瘤药物前体的研发。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(3)
Characterization of an alternative BAK-binding site for BH3 peptides
BH3 肽替代 BAK 结合位点的表征
  • DOI:
    10.1038/s41467-020-17074-y
  • 发表时间:
    2020-07
  • 期刊:
    Nature Communications
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Ye Kaiqin;Meng Wei X.;Sun Hongbin;Wu Bo;Chen Meng;Pang Yuan-Ping;Gao Jia;Wang Hongzhi;Wang Junfeng;Kaufmann Scott H.;Dai Haiming
  • 通讯作者:
    Dai Haiming
Constitutive BAK/MCL1 complexes predict paclitaxel and S63845 sensitivity of ovarian cancer.
组成型 BAK/MCL1 复合物预测卵巢癌紫杉醇和 S63845 的敏感性
  • DOI:
    10.1038/s41419-021-04073-0
  • 发表时间:
    2021-08-12
  • 期刊:
    Cell death & disease
  • 影响因子:
    9
  • 作者:
    Liu D;Hou X;Wu W;Zanfagnin V;Li Y;Correia C;Zhao Z;Zhao C;Liu Z;Zhang T;Fang Z;Wang H;Xu C;Weroha SJ;Kaufmann SH;Dai H
  • 通讯作者:
    Dai H
Enrichment and detection of circulating tumor cells by immunomagnetic beads and flow cytometry
通过免疫磁珠和流式细胞术富集和检测循环肿瘤细胞。
  • DOI:
    10.1007/s10529-020-03007-8
  • 发表时间:
    2020-09-21
  • 期刊:
    BIOTECHNOLOGY LETTERS
  • 影响因子:
    2.7
  • 作者:
    Hu, Lei;Chen, Xueran;Dai, Haiming
  • 通讯作者:
    Dai, Haiming
Selective binding of mitophagy receptor protein Bcl-rambo to LC3/GABARAP family proteins
线粒体自噬受体蛋白 Bcl-rambo 与 LC3/GABARAP 家族蛋白的选择性结合
  • DOI:
    10.1016/j.bbrc.2020.07.039
  • 发表时间:
    2020-09-10
  • 期刊:
    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Li, Mengqing;Jia, Jia;Dai, Haiming
  • 通讯作者:
    Dai, Haiming
Down-regulation of BCL2L13 renders poor prognosis in clear cell and papillary renal cell carcinoma.
BCL2L13 下调导致透明细胞癌和乳头状肾细胞癌预后不良
  • DOI:
    10.1186/s12935-021-02039-y
  • 发表时间:
    2021-06-30
  • 期刊:
    Cancer cell international
  • 影响因子:
    5.8
  • 作者:
    Meng F;Zhang L;Zhang M;Ye K;Guo W;Liu Y;Yang W;Zhai Z;Wang H;Xiao J;Dai H
  • 通讯作者:
    Dai H

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

线粒体自噬的研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    中国细胞生物学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    胡磊;戴海明
  • 通讯作者:
    戴海明

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

戴海明的其他基金

线粒体自噬受体识别及调控的分子机制研究
  • 批准号:
    31970701
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Bak在细胞内活化状态研究及其在抗肿瘤药物疗效预测中的意义
  • 批准号:
    81572948
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    57.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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]
      
关闭
close
客服二维码