华东理工大学药学院副教授何薇薇课题组与中国 科学院上海有机化学研究所研究员李昂课题组合作,发现吲哚萜天然产物hapalindole Q是一个机制独特的自噬后期抑制剂,能够通过降解YAP1干扰自噬体与溶酶体融合,有望推动自噬相关疾病及Hippo–YAP相关疾病的先导化合物发现。相关研究发表于美国《国家科学院院刊》。
自噬是真核细胞中一种重要的分解代谢过程,主要作用是清除冗余或异常的细胞成分,同时回收细胞内的营养物质,以维持细胞稳态,使其适应环境变化。自噬功能异常与癌症、神经退行性疾病、心血管疾病、代谢性疾病等多种疾病的发生和发展密切相关。因此,精确调控自噬有望成为针对这些疾病的一种治疗策略,发现具有新颖机制的小分子自噬抑制剂更是具有重要价值。
吲哚萜是一大类具有吲哚和萜类杂合结构的天然产物。其中,Hapalindole家族天然产物是一类从蓝藻中发现的吲哚萜,李昂课题组前期成功合成了该家族多个成员和系列类似物。然而,该类天然产物的生物学功能和作用机制仍知之甚少。
在此基础上,何薇薇课题组与李昂课题组开展了深度的合作。研究结果显示,Hapalindole家族的代表性成员hapalindole Q在肝细胞癌Hep G2细胞中显著上调自噬标志蛋白LC3B。
系列实验表明,hapalindole Q对自噬后期过程具有抑制效应,且作用机制不同于常见的自噬后期抑制剂,可通过降解YAP1影响自噬体与溶酶体融合。同时,hapalindole Q能够干扰融合过程关键蛋白Rab7在细胞内的正常分布。
研究团队进一步证实了hapalindole Q能够直接结合YAP1,且天然对映体的结合力强于非天然对映体。初步的构效关系研究表明,hapalindole的基本骨架对结合至关重要,而异硫氰酸酯基团则非必需。(来源:中国科学报 江庆龄)
天然产物hapalindole Q的作用机制示意图。图片由研究团队提供
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相关论文信息:https://doi.org/10.1073/pnas.2400809121