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真菌聚酮mycoE激活AMPK及其与p38和PI3K/Akt信号通路相互作用的机理
  • 项目名称:真菌聚酮mycoE激活AMPK及其与p38和PI3K/Akt信号通路相互作用的机理
  • 项目类别:重大研究计划
  • 批准号:90913024
  • 申请代码:H3002
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2010-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:沈月毛
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:厦门大学
  • 批准年度:2009
中文摘要:

AMPK是一种涉及多种关键细胞信号转导途径的丝/苏氨酸激酶,是协调代谢和能量平衡的中心分子,AMPK的小分子激动剂对阐明AMPK的生理作用及其介导的细胞信号转导网络有重要价值。MycoE是骨架新颖的聚酮类化合物,对细胞有较广泛的作用。体外和细胞实验表明,mycoE促进AMPKalpha-亚基172苏氨酸残基的磷酸化,降低脂类的合成;分子模拟和点突变实验初步表明,mycoE可能与AMPKgamma-亚基结合。本项目研究将在阐明AMPK是mycoE的作用靶点的前提下,开展AMPK与p38-MK2-Hsp27信号通路之间的相互作用研究,并探讨p38-MK2-Hsp27信号通路的生物学功能;着眼于mycoE抑制细胞转移的作用,系统探索AMPK与mTOR-PI3K/Akt信号通路之间相互作用的分子机理;通过结构优化,获得对细胞作用特异性更强的mycoE衍生物。

结论摘要:

本项目经过4年的实施,已按计划完成了任务,达到了预期目标,并取得了一系列的成果。在Natural Medicine; Cancer Research 等杂志发表相关论文10余篇;申请国家新药发明专利4项;在为国家培养输送药物研发方面的专门人才,也吸引了海外年青有为的专门人才加入到研究团队。随着本项目的实施,增进了国内外同行间的交流与合作,并促进了相关领域的研究进展。本项目研究也促进了福建省药物工程实验室的建设和发展,并成功晋升为国家地方共建的天然产物源靶向小分子药物实验室。取得的主要进展总结如下重要进展之一mycoE通过对AMPK alpha亚基172位苏氨酸磷酸化的影响,从而发挥代谢调节作用。发现经mycoE处理后HeLa细胞糖代谢、核苷酸代谢和蛋白质合成相关蛋白表达下调。通过Western Blotting检测,发现参与糖酵解的己糖激酶2、醛缩酶A、磷酸丙糖异构酶、烯醇化酶1、丙酮酸激酶2、LDHA在mycoE处理HeLa细胞24 h内,以浓度依赖的方式下调;参与磷酸戊糖途径的6-磷酸葡萄糖脱氢酶和6-磷酸葡萄糖酸内酯酶显著下调。mycoE处理HeLa细胞12 h,在0-30 μM范围内,胞内乳酸含量以MED浓度依赖的方式降低,推测糖酵解可能被抑制。因而mycoE可以通过对能量代谢的调节而对肿瘤细胞进行全面的调控。重要进展之二发现AMPK的活化与p38和JNK MAPK信号通路的激活几乎同时发生。而AMPK与Akt的激活及其相关的信号通路之间的关系,可能是mycoE抑制细胞转移的前提和基础。mycoE通过调节AMPK的激活作用,进而影响细胞因子的产生,从而导致细胞迁移作用的抑制。重要进展之三初步确定了AMPK可能是mycoE在细胞内发挥作用的效应蛋白质。通过鸡胚尿囊素模型和初步细胞损伤模型,发现mycoE在一定浓度下,可以抑制新生血管的生成并对肿瘤细胞的迁移具有抑制作用。其通过调节AMPK的活性进而发挥抗肿瘤,抑制炎症因子的产生以及阻止某些细胞迁移中发挥作用。重要进展之四通过结构优化和天然来源的化合物的筛选,我们获得了对细胞作用特异性更强的小分子化合物NDM和GB。尤其是GB对AMPK具有较强的结合作用,并对AMPK表现出短时间的激活和长时间的抑制等复杂的调节作用。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 16
  • 0
  • 0
  • 0
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