醯基-蛋白質硫酯酶的活性小分子探針

本文來自PLOS one, 通訊作者為Matthew A. Child 和 Matthew Bogyo, Prof. Matthew Bogyo 來自Stanford University, 課題組研究興趣包括發展蛋白質活性抑製劑和探針，人類寄生蟲中半胱氨酸和絲氨酸水解酶功能等方面， Prof. Matthew A. Child在Prof. Matthew Bogyo 實驗室進行博士後研究工作，現在就職於Imperial College London，研究興趣主要是利用化學生物學方法研究人類寄生蟲中的相關生物學問題。

蛋白質棕櫚醯化(protein palmitoylation) 是一個可逆的翻譯後修飾，調控蛋白質穩態，遷移，定位等功能，參與該過程的酶包括棕櫚醯轉移酶(PATs)，醯基蛋白質硫酯酶(APTs)和棕櫚醯蛋白質硫酯酶（PPTs）。為了研究和調控這些酶的功能，目前已經報道了很多活性小分子抑製劑和探針。在作者之前的工作中（Child MA, Hall CI, Beck JR, Ofori LO, Albrow VE, Garland M, et al. (2013) Small-molecule inhibition of a depalmitoylase enhances Toxoplasma host-cell invasion. Nat Chem Biol 9: 651-656.），發現chloroisocoumarin類衍生物可以特異性靶向T. gondii depalmitoylase TgPPT1，該酶是人HsAPT1的同源蛋白質。因此，在本文中，作者繼續對該類小分子衍生物進行篩選，得到小分子JCP174可以特異性抑制人HsAPT1和HsAPT2活性，競爭性實驗發現該抑制機理為不可逆共價標記，相比於之前的可逆抑製劑，JCP174更適合改造為蛋白質的活性探針。所以作者合成了帶有熒光基團的JCP174探針，發現活性並沒有顯著改變，同時在純蛋白質上可以進行直接標記。之後，作者將該探針應用於了活細胞中，相比於廣泛使用的絲氨酸水解酶探針FP-rho, JCP174探針具有非常好的細胞膜通透性，可以直接對寄生蟲或者哺乳動物細胞中的depalmitoylase 進行標記，基於此實驗數據，作者將該探針應用於細胞中depalmitoylase 酶活性的比較中，研究了HsAPT活性和癌細胞轉移能力之間的可能關係，發現相比於原代細胞，癌細胞中HsAPT活性普遍提高，在三組遷移能力高低不同的癌細胞中，有兩組表現為反向相關，與蛋白質表達水平無關。

因此，作者在本文中報道了一個能夠直接在活細胞水平上比較depalmitoylase 酶活性的小分子探針，為之後研究該酶的功能提供了有用的工具。

文章鏈接：

http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0190255

文章引用：

DOI:10.1371/journal.pone.0190255

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