Caspase-3是治疗细胞凋亡过度导致的阿尔海默症、亨廷顿综合症、自身免疫疾病等的重要靶点。许多药物开发项目致力于Caspase-3抑制剂的探寻。我们以前的研究发现，异喹啉－1，3，4－三酮衍生物能有效地抑制Caspase-3的活性。

 

酶动力学的研究表明异喹啉－1，3，4－三酮衍生物以慢结合，不可逆的方式抑制Caspase-3的活性。同时，该抑制作用依赖于DTT和氧气的存在，提示氧化还原循环可能参与了该类化合物的抑制作用。使用化学指示剂H2DCFA的实验表明，在DTT存在下，异喹啉－1，3，4－三酮衍生物能够生成活性氧（ROS）。电子自旋共振实验也佐证了ROS的产生。进一步的研究表明，ROS清除剂过氧化氢酶和超氧化物歧化酶（SOD）可以阻断异喹啉－1，3，4－三酮衍生物对Caspase-3的抑制。在异喹啉－1，3，4－三酮衍生物与Caspase-3共结晶的晶体结构中，Caspase-3活性中心半胱氨酸的巯基已经被氧化成了磺酸基，进一步证明了氧化还原作用参与了Caspase-3的抑制。我们研究中还发现，虽然b－巯基乙醇、GSH等不能影响异喹啉－1，3，4－三酮衍生物的抑制活性，但是硫辛酸却能够比DTT更强的促进该类化合物对Caspase-3的抑制作用。这可能部分解释了异喹啉－1，3，4－三酮衍生物在细胞以及整体动物水平的抑制凋亡的活性。基于以上结果，我们提出了异喹啉－1，3，4－三酮衍生物抑制Caspase-3活性的分子机制，这对研究细胞凋亡以及开发新的Caspase-3抑制剂都有积极意义。

 

本研究由李佳课题组、南发俊课题组以及上海生化细胞所的丁建平课题组共同完成，已发表在J. Biol. Chem.杂志。（来源：中国科学院上海药物研究所）