摘要:BCL-2家族蛋白是一种具有促凋亡或抗凋亡活性的蛋白,由于其在调节细胞凋亡、肿瘤发生和抗肿瘤治疗中的重要作用,近年来人们对其进行了深入研究。Bcl-xl蛋白是该家族重要的抗凋亡蛋白,其与同家族促凋亡蛋白Bak等异源二聚结合被认为是抑制Bak发挥细胞凋亡功能的关键。在之前报道的研究中,Bcl-xl被认为是癌症治疗领域有效的分子靶标 (Khan
et al., 2019),开发具有特异性的小分子抑制剂来抑制Bcl-xl与Bak的蛋白结合,并释放Bak促进细胞凋亡是目前具有希望的抗癌药物发展方向。我们通过研究Bcl-xl与Bak结合的复合晶体来了解异源二聚体形成的分子基础。在此基础之上,我们通过荧光偏振实验,建立了验证小分子干扰Bcl-xl与Bak进行蛋白-蛋白相互作用的高通量筛选模型,并成功得到在二聚体结合和非结合情况下的荧光偏振实验结果,为将来基于荧光偏振实验来高通量筛选小分子抑制剂药物建立了实验基础。荧光偏振技术的优势是比其他研究蛋白质与蛋白质结合的传统方法具有检测限低(亚纳摩尔级别),均相性等特定,并且不直接干预结合体系,允许实时检测。
研究背景
抑制Bcl-xl蛋白来释放细胞凋亡压力的方法是一种有吸引力的治疗癌症的策略。 在此之前的报道中,有关于Bcl-xl蛋白的药物设计。在2002年,Hamilton课题组就以荧光偏振实验结果为评价标准,来理性设计Bcl-xl蛋白的小分子抑制剂。数年来,对Bcl-2家族蛋白小分子抑制剂的开发一直是科研界的研究重点,而结合高通量筛选的技术手段,使发现更好更优的先导化合物成为可能。艾伯维公司相继研发了Bcl-2,Bcl-xl,Bcl-w的共抑制剂ABT-737,以及Bcl-2特异性抑制剂ABT-199,并在2016年ABT-199获得FDA批准治疗与17-p缺失相关的慢性淋巴细胞白血病(CLL)。这显示出了Bcl-2家族蛋白抑制剂开发的巨大潜力。目前关于Bcl-xl蛋白抑制剂设计的主要问题是缺少特异性靶向Bcl-xl的小分子化合物。所以,建立高通量的Bcl-xl小分子抑制剂筛选体系,有利于助力Bcl-xl特异性小分子抑制剂的发现和设计,并通过靶向Bcl-xl蛋白,来实现癌症治疗的突破。
材料与试剂
- Bcl-xl 重组蛋白 (Proteintech, catalog number: Ag1232)
- 5-FITC-(Acp)-GQVGRQLAIIGDDINR-NH2 荧光多肽 (苏州强耀生物订制)
- 384孔黑聚苯乙烯微孔板 (Corning, catalog number: 4514)
- PBS磷酸盐缓冲液 pH 7.4 (1x) (Gibco, catalog number: C10010500BT)
- 1.5 ml棕色不透光离心管 (Axygen, catalog number: MCT-150-X)
仪器设备
- 多功能酶标仪 (Perkin Elmer, model: EnVision)
- 微量离心机 (Thermo Scientific, model: Legend Micro 17R)
实验步骤