Hepcidin(简称Hep)是2000年才发现的一个由肝脏分泌的富含二硫键的多肽激素,已知它与细胞膜上唯一铁外运蛋白Ferroportin(简称Fpn)结合并导致其降解,在机体铁稳态调控中发挥核心作用,但是目前对Hep与Fpn相互作用的分子机制还知之甚少。最近我们通过磺酸化的策略,解决了Hep的制备难题,为制备各种Hep类似物打下了基础。在此基础上,我们拟通过以下策略探索Hep与Fpn相互作用的分子机制。 1、通过丙氨酸扫描,制备一系列单一丙氨酸取代的Hep类似物,通过活力测定确定Hep中参与Fpn结合的关键残基。2、设计并制备一系列光活化(photoactivable)氨基酸残基取代的Hep类似物,通过与Fpn光照交联及后续交联肽段鉴定,确定Fpn中结合Hep的结构域。该工作有望在分子水平上阐明Hep与Fpn相互作用的机制,为设计新型Hep类似物及新型Fpn激动剂或拮抗剂提供理论依据。
hepcidin;ferroportin;interaction;iron homeostasis;
在国家自然科学基金的资助下,我们围绕“机体铁稳态关键调控激素铁调素(hepcidin)与细胞铁外运蛋白ferroportin(简称Fpn)的相互作用机制”开展了相关研究工作,取得了较好的进展。(1)建立了基于可逆S-磺酸化修饰的高效氧化折叠化学合成hepcidin的新方法,用该方法制备了多种hepcidin类似物。(2)建立了基于点击化学的定点修饰hepcidin的新方法,利用红色荧光染料标记的hepcidin在活细胞上可视化观察了hepcidin与Fpn的相互作用。(3)利用建立的基于荧光素酶生物发光的定量测定hepcidin诱导Fpn内吞的新方法测定了多种hepcidin类似物诱导Fpn内吞的活力。(4)通过定量测定有无突变Fpn情况下hepcidin诱导的野生型Fpn的内吞,证明了突变Fpn不影响野生型Fpn的内吞。(5)对hepcidin的N-端进行了丙氨酸扫描,确定了其中与Fpn相互作用的关键残基。(6)建立了多个诱导表达Fpn的HEK293T细胞系,为研究hepcidin与Fpn相互作用提供了便利。已经发表标注本项目资助的SCI研究论文3篇,达到了预期目标。在后续工作中,我们将着眼于具有临床应用前景的Fpn激动剂和拮抗剂的设计筛选,为铁代谢紊乱治疗药物的开发提供理论依据。