B类G蛋白偶联受体PAC1-R的别构调节位点及强力霉素与类似物别构调节PAC1-R的研究

项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31670848
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C0503.细胞感应与环境生物物理
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Neuropeptide class B G-protein coupled receptor PAC1-R is a key target for the drug development in nervous system. Our previous research revealed for the first time that doxycycline with significant non-antibiotic effects in nervous system targets the N-terminal extracellular domain of PAC1-R, and plays as a positive allosteric modulator. Further bio-information analysis showed that PAC1-R has a discernible allosteric regulation site in its N-terminal extracellular domain. In this project, we aim to 1) identify the targeting and the allosteric regulation effects of doxycycline/minocyline and their analogues on PAC1-R; 2) set up a set of techniques and methods for the screening and characterization of the allosteric modulators of PAC1-R; 3) clarify the information of the allosteric regulation site located in the N-terminal extracellular domain of PAC1-R and 4) try to screen and characterize the novel small molecular allosteric modulators of PAC1-R. The research methods including computer molecular docking, site-mutation, competition binding assays, isothermal titration calorimetry and so on, are to be used in this project, combined with some cell lines with expression of PAC1-R and the PAC1-R related animal models of amnesia and of thymus recession. This research will not only offer the pharmacological support for the conventional drugs of doxycyline and its analogues in the non-antibiotic new use, but also promote the finding and the innovation of novel effective non-toxic small molecular allosteric modulators targeting PAC1-R.
神经肽B类G蛋白偶联受体PAC1-R是神经系统药物开发的重要靶点。前期研究发现具有神经系统非抗生素效用的强力霉素靶向PAC1-R的N端胞外域,具有正向别构调节受体的活性;生物信息学分析显示PAC1-RN端胞外域具有显著可识别的别构调节位点。本项目在已有研究的基础上,采用计算机分子对接、定点突变、竞争结合和等温滴定量热法等技术,结合表达PAC1-R的细胞系和PAC1-R相关的记忆损伤和胸腺衰退动物模型,从分子、细胞和动物水平探索强力霉素/米诺环素与类似物别构调节PAC1-R的活性和相关机制;建立一套预测、筛选和鉴定PAC1-R别构调节剂的技术和方案;详尽位于PAC1-R的N端胞外域中别构调节位点的信息;尝试开展针对PAC1-R别构调节位点的小分子调节剂的筛选和鉴定。本项目为强力霉素等非抗生素的 “老药新用”提供药理学支持,也为PAC1-R的新型高效低毒的小分子别构调节剂的发明与创制奠定基础。

结项摘要

神经肽B类G蛋白偶联受体PAC1-R是神经系统药物开发的重要靶点。前期研究发现具有神经系统非抗生素效用的强力霉素靶向PAC1-R的N端胞外域,具有正向别构调节受体的活性。本项目在已有研究的基础上,1)采用计算机分子对接、等温滴定量热法和竞争结合等技术,确定了强力霉素/米诺环素等结构类似物与PAC1-R的N端胞外域的结合特异性和亲和力(Kd值);2)利用高表达PAC1-R的细胞系,测定了强力霉素/米诺环素等结构类似物对PAC1-R激活的正向别构调节作用(EC50);3)利用了定点突变技术,描述了PAC1-R的N端胞外域中正向别构调节位点的信息(4个关键组成基序);4)利用PAC1-R相关的帕金森症模型和D半乳糖诱导的胸腺衰退模型,建立预测、筛选和鉴定PAC1-R别构调节剂的技术和方案,成功鉴定出阳离子富精氨酸多肽TAT为PAC1-R的新型别构调节剂;5)成功开展靶向PAC1-R别构调节位点的小分子别构调节剂的虚拟筛选和实验室鉴定,获得1个靶向PAC1-R的新型高效小分子别构调节剂SPAM1;6)开展了PAC1-R别构调节诱导受体细胞核转位后上调受体本身及其特异配体PACAP表达的探索。. 本项目的科学意义在于:a)实验确定了小分子抗生素靶向神经肽受体PAC1-R的亲和力和正向别构调节的活性为:强力霉素≈米诺环素>四环素>>替加环素,结果有效诠释了以上小分子抗生素的临床非抗生素活性来源;b)建立了一套靶向神经肽PAC1-R的别构调节剂的分子、细胞和动物水平的筛选和鉴定方案,为后续别构调节剂的筛选和鉴定奠定基础;c)成功获得1个靶向PAC1-R的、新型高效的、具有自主知识产权的小分子别构调节剂SPAM1;此成果说明PAC1-R别构调节理论正确性和相关技术的性;关于SPAM1制备工艺、毒理和病理学初步研究也为后续靶向PAC1-R的相关药用开发作出铺垫;d)探索别构调节介导受体细胞核转位后调节受体及其配体表达的联系,提出PAC1-R通过别构调节对氧化应激作出前馈性响应的理论,帮助深入诠释B类G蛋白偶联受体别构调节的生物学意义。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(1)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(5)
The palmitoylation of the N-terminal extracellular Cys37 mediates the nuclear translocation of VPAC1 contributing to its anti-apoptotic activity.
N 端胞外 Cys37 的棕榈酰化介导 VPAC1 的核转位,有助于其抗凋亡活性
  • DOI:
    10.18632/oncotarget.17449
  • 发表时间:
    2017-06-27
  • 期刊:
    Oncotarget
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Yu R;Liu H;Peng X;Cui Y;Song S;Wang L;Zhang H;Hong A;Zhou T
  • 通讯作者:
    Zhou T
启动子荧光素酶报告系统检测低浓度过氧化氢激活神经肽PACAP特异受体PAC1-R启动子的作用
  • DOI:
    10.13865/j.cnki.cjbmb.2016.09.09
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    中国生物化学与分子生物学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    崔跃;余榕捷;彭星荷;刘红玉;郑丽君
  • 通讯作者:
    郑丽君
G蛋白偶联受体的核转位研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国细胞生物学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    林卓超;黄晓玲;余榕捷
  • 通讯作者:
    余榕捷
Hormesis effect of hydrogen peroxide on the promoter activity of neuropeptide receptor PAC1-R
过氧化氢对神经肽受体PAC1-R启动子活性的兴奋作用
  • DOI:
    10.1111/jfbc.12877
  • 发表时间:
    2019-07-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF FOOD BIOCHEMISTRY
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Huang, Xiaoling;Li, Junfeng;Yu, Rongjie
  • 通讯作者:
    Yu, Rongjie
Retinoprotective Effects of TAT-Bound Vasoactive Intestinal Peptide and Pituitary Adenylate Cyclase Activating Polypeptide
TAT结合血管活性肠肽和垂体腺苷酸环化酶激活多肽的视网膜保护作用
  • DOI:
    10.1007/s12031-018-1229-5
  • 发表时间:
    2019-07-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF MOLECULAR NEUROSCIENCE
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Atlasz, Tamas;Werling, D.;Yu, Rongjie
  • 通讯作者:
    Yu, Rongjie
共 10 条
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    陈建苏
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    2014
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    中国病理生理杂志
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  • 作者:
    郭晓令;刘庆;王婵;郭永龙;余榕捷;陈建苏
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    陈建苏
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    张华华
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  • 作者:
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    李红阳
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  • 期刊:
    中国病理生理杂志
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  • 作者:
    丁勇;程欢欢;余榕捷;陈建苏
  • 通讯作者:
    陈建苏
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  • 批准号:
    31100545
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目