作者:徐华强等 来源:《自然》 发布时间:2013-7-16 14:37:25
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叶酸受体研究成果或推动靶向抗癌药物研发

 人属叶酸/叶酸受体FRα复合物晶体结构

近日,由中国科学院上海药物研究所与美国、新加坡等多位研究者共同组成的一研究团队,成功解决了叶酸受体极难表达、纯化和结晶这一技术瓶颈,并成功解析了叶酸/叶酸受体FRα复合物晶体结构,系统阐述了叶酸与叶酸受体FRα的具体结合口袋及精确的相互作用位点。该项突破性的发现将为今后如何高效获得靶向的抗癌药物及其它相关药物提供了精确模板和设计思路,具有重要的学术意义及应用价值。该研究于7月14日在英国《自然》杂志(nature)在线发表。
 
叶酸受体是结合并转录叶酸及其衍生物的细胞表面受体,在体内它主要以三种亚型存在:FRα、β和γ。其中,FRα的在体内的表达具有明显的特异选择性:在正常细胞中低表达,而在癌症细胞中高度表达。体内叶酸的缺乏与许多疾病有关,其中包括心血管疾病和癌症。
 
同时,叶酸在正常胚胎神经管的发育中具有至关重要的作用。癌细胞增殖比正常的体细胞更依赖于叶酸,基于该特性研发的叶酸拮抗剂于上世纪40年代作为第一个化疗药物已广泛的应用于癌症治疗。但是,临床上使用的叶酸拮抗剂对FRα并不具备选择性,致使该类叶酸拮抗剂在杀死癌症细胞的同时,也导致了许多非恶性增殖性细胞的死亡,如正常的骨髓细胞和毛囊细胞(后者导致化疗时的脱发),从而导致严重的副作用。
 
在这项研究工作中,研究团队获得了人属的FRα与叶酸复合物的晶体结构,衍射分辨率为2.8Å,确定了FRα与叶酸结合的口袋和具体的相互作用模式。该口袋中参与叶酸相互作用的残基在所有受体亚型中均是保守的。本研究成果将在分子水平上对设计新型的具有对FRα特异选择性的叶酸拮抗剂提供理论指导和结构基础。如果研发成功,该类药物将通过特异选择性地抑制FRα过表达的癌症细胞的增殖,从而大大地降低传统叶酸拮抗剂化疗的毒副作用。
 
该研究工作得到中组部“千人计划”、中科院、国家自然科学基金委、科技部、新药重大专项、美国Van Andel研究所及中国安利等支持。(来源:中科院上海药物研究所)
 
 
 
 
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