以 DNA 编码分子库为工具的活细胞表面 G-蛋白偶联受体的动态修饰以及小分子拮抗剂与激动剂的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    91953119
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0704.化学遗传学
  • 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

G protein-coupled-receptor (GPCR) is a superfamily of membrane proteins on cell surface. GPCRs have participated in nearly every aspects of the biological processes in cells and play important roles in a myriad of signaling transduction pathways. Naturally, GPCRs are implicated in the pathobiology of numerous human diseases and are the most extensively studied drug targets. However, similar to other membrane proteins, it is highly difficult to maintain the native structure of GPCRs in the purified form; and more importantly, purified proteins cannot recapitulate the interactions of GPCR with the endogenous binding partners and native post-translational modifications. These issues have become one of the major obstacles in GPCR research. Here we propose a novel method based on the DNA-encoded chemical library technology, aiming to realize the dynamic modifications of GPCR proteins directly on the surface of live cells and to realize target-specific discovery of GPCR antagonists and agonists with large-scale DNA-encoded libraries. This project will provide a powerful and effective tool for the high throughput screening against GPCRs as well as other membrane proteins on live cells, thereby facilitating the corresponding development of novel molecular probes and drug candidates. We will first conduct the methodology development, and then use β2-adrenergic receptor (β2AR), glucagon-like peptide-1 receptor (GLP-1R), and an orphan receptor GPR84 as representative examples to validate the proposed research method and to develop novel functional ligands for these GPCRs.
G蛋白偶联受体(G-protein-coupled receptor; GPCR)是一类重要的膜蛋白,其种类繁多,参与众多的细胞生命过程,具有重要的生物功能。GPCR与许多人类重大疾病密切相关,是研究最为广泛的药物靶点类型。然而和许多膜蛋白类似,纯化后单独的GPCR较难保持其天然蛋白结构,失去了与内源配体的相互作用以及翻译后修饰,难以反映其天然的生物功能,成为GPCR研究中亟待解决的重要科学问题。本项目拟发展一种基于DNA编码分子库的新技术方法,实现对活细胞表面GPCR蛋白的动态化学修饰,并实现GPCR不同活性状态下拮抗剂和激动剂的筛选和发现,为推动基于GPCR这一重要靶点蛋白的分子探针发展和创新药物研究,提供一种新颖而有效的化学生物学工具方法。本项目首先进行方法学的发展,再以β2-肾上腺素受体、 胰高血糖素样肽-1受体、孤儿受体GPR84三个重要GPCR蛋白进行针对性的研究。

结项摘要

G蛋白偶联受体 (G-protein-coupled receptor; GPCR) 是一类重要的膜蛋白,其种类繁多,参与众多的细胞生命过程,具有重要的生物功能。GPCR与许多人类重大疾病密切相关,是研究最为广泛的药物靶点类型。然而和许多膜蛋白类似,纯化后单独的GPCR 蛋白较难保持其天然结构,失去了与内源配体的相互作用以及翻译后修饰,难以反映其天然的生物功能,成为GPCR研究中亟待解决的重要科学问题。本项目成功发展了一系列分子库的新高通量筛选技术方法,实现对活细胞表面包膜蛋白的动态化学修饰,并实现膜蛋白在不同活性状态下拮抗剂和激动剂的筛选和发现,为推动基于包括GPCR的膜蛋白这一重要靶点蛋白的分子探针发展和创新药物研究,提供了一种新颖而有效的化学生物学工具方法。本项目研究中,我们首先进行方法学的发展,着重发展了基于DNA编码分子库对活细胞表面膜蛋白的高通量筛选方法,进一步发展了对膜蛋白进行常规、非DNA编码分子库的天然产物分子库的筛选方法;项目最后进行了对整个活细胞,“无靶点”的分子库筛选方法。此外,我们利用这些方法学,对对 一系列重要膜蛋白,以及多种肿瘤细胞进行了大规模的高通量筛选,获得了多种新颖的配体分子,为下游的新药研发提供了新的探索途径。

项目成果

期刊论文数量(13)
专著数量(1)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Identification of Histone deacetylase (HDAC)-Associated Proteins with DNA-Programmed Affinity Labeling
通过 DNA 编程亲和标记鉴定组蛋白脱乙酰酶 (HDAC) 相关蛋白
  • DOI:
    10.1002/anie.202001205
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Angewandte Chemie International Edition
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhang Jianfu;Peng Jianzhao;Huang Yiran;Meng Ling;Li Qingrong;Xiong Feng;Li Xiaoyu
  • 通讯作者:
    Li Xiaoyu
Introducing aldehyde functionality to proteins using ligand-directed affinity labeling
使用配体定向亲和标记将醛功能引入蛋白质
  • DOI:
    10.1039/d0cc01982h
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Chemical Communications
  • 影响因子:
    4.9
  • 作者:
    Song Yinan;Xiong Feng;Peng Jianzhao;Fung Yi Man Eva;Huang Yiran;Li Xiaoyu
  • 通讯作者:
    Li Xiaoyu
Psoralen as an interstrand DNA crosslinker in the selection of DNA-Encoded dynamic chemical library
补骨脂素作为 DNA 链间交联剂在 DNA 编码动态化学库选择中的应用
  • DOI:
    10.1016/j.bbrc.2020.04.033
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Biochemical and Biophysical Research Communications
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Yu Zhou;Jianzhao Peng;Wenyin Shen;Xiaoyu Li
  • 通讯作者:
    Xiaoyu Li
Identification of isoform/domain-selective fragments from the selection of DNA-encoded dynamic library
从 DNA 编码动态文库的选择中鉴定异构体/结构域选择性片段
  • DOI:
    10.1016/j.bmc.2021.116328
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Bioorganic & Medicinal Chemistry
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Zhou Yu;Shen Wenyin;Peng Jianzhao;Deng Yuqing;Li Xiaoyu
  • 通讯作者:
    Li Xiaoyu
Evolution of the Selection Methods of DNA-encoded Chemical Libraries
DNA编码化学文库选择方法的演变
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Accounts of Chemical Research
  • 影响因子:
    18.3
  • 作者:
    Yinan Song;Xiaoyu Li
  • 通讯作者:
    Xiaoyu Li

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光伏系统多峰值MPPT控制方法研究
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  • DOI:
    10.1016/s0168-9452(03)00228-0
  • 发表时间:
    2012-03-23
  • 期刊:
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  • 影响因子:
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  • 通讯作者:
    李笑宇
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  • DOI:
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  • 发表时间:
    --
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘振华;赵英时;李笑宇;胡月明
  • 通讯作者:
    胡月明

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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

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          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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