前期研究发现人硒蛋白P小亚型突变体hSelP280m具有促进线粒体膜渗透性转运孔(MPT)开放、跨膜电位(Δψm)下降的作用,预测并初步证实了其诱导凋亡功能区hSelP137m的存在。本项目拟采用细胞生物学、分子生物学等技术,确定hSelP137m 促细胞凋亡的作用,初步阐明其作用机制;进一步利用生物大分子结构信息学的理论和方法预测hSelP137m的活性中心(小肽),并分别在非细胞体系和细胞体系中给于验证;在此基础上,尝试利用生物信息学进行活性中心(小肽)的优化选择,期望筛选出针对细胞凋亡机制、以线粒体MPT为分子靶点的高效、安全的新型细胞凋亡诱导剂,为开发新型抗肿瘤药物奠定基础。
本课题用制备的硒蛋白P多克隆抗体检测了多种人正常组织和肿瘤中硒蛋白P的表达分布。发现硒蛋白P在肿瘤组织中的表达均低于其正常对照组织,,提示硒蛋白P可能作为保护性因子在肿瘤发生发展过程中发挥着作用。利用基因工程方法得到逐步截短的硒蛋白P突变体,我们得到了一个包含潜在功能区的82个氨基酸残基的裂解产物hSel P82m,并证明了hSel P82m具有相应的生物学活性。我们又进一步缩小Sel-P的序列范围,合成了含有Sel P-N端功能域的15肽和31肽。 15肽对线粒体作用引起的MPTP开放和跨膜电位ΔYm下降崩溃。肿瘤细胞杀伤实验表明含有功能区的小肽能有效地抑制肿瘤细胞的增殖。本研究表明,作为保护性因子,硒蛋白P在肿瘤组织中表达降低与肿瘤的发生相关;活性肽hSel P82m具有对肝癌细胞的杀伤作用;具有促进小鼠肝脏线粒体膜MPTP开放、ΔYm下降及细胞色素C释放的促凋亡作用;人工合成的15肽也具有促进线粒体膜MPTP开放、ΔYm下降的作用;同时表明肝脏线粒体膜MPTP是hSel P82m、人工合成15肽作用的靶点。