| 导 读
2019年7月8日,湖南师范大学刘中华和曾佑林课题组在J. Med. Chem.杂志上,发表题为“Monosaccharide Analogues of Anticancer Peptide R-lycosinI: Role of Monosaccharide Conjugation in Complexation and Potential of Lung Cancer Targeting and Therapy”的论文,课题组研究揭示了单糖在肽修饰中的不同作用,并提供了一种活性和选择性高的优化抗癌肽,有望成为开发抗癌药物的一个有前景的候选药。
| 内 容
糖缀合是一种很有前景的肽类药物修饰策略。在本研究中,湖南师范大学刘中华和曾佑林课题组报道了5种不同的单糖衍生物(7a-e)与R-糖蛋白-i的N端共价连接,得到5种糖肽(8a-e)。根据单糖类型,它们显示出增加或减少的细胞毒性,这可以通过物理化学性质的变化来解释。本文属于药学帮原创文章,未经授权严禁转载。
图1. 糖肽8a抗癌研究摘要(图片来源于JMC期刊)
在所有合成的糖肽中,只有8a表现出细胞毒性(IC50=9.6±0.3μm)和选择性(IC50=37.4±5.9μm)的增加。葡萄糖转运体1(GLUT1)在癌细胞中的高表达被证实参与了8a的细胞毒性和选择性增强,但8a没有在 R-糖蛋白-I在裸鼠异种移植模型中抑制肿瘤生长,也没有产生腹腔内副作用。本文属于药学帮原创文章,未经授权严禁转载。本文属于药学帮原创文章,未经授权严禁转载。
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图2. 葡萄糖转运蛋白介导的8A细胞毒性活性(图片来源于JMC期刊)
刘中华和曾佑林课题组的研究揭示了单糖在肽修饰中的不同作用,并提供了一种活性和选择性高的优化抗癌肽,即8a可能是开发抗癌药物的一个有前景的候选药物。
图3. 8a引起直接细胞膜破裂和细胞凋亡(图片来源于JMC期刊)
本研究的目的是提高R-糖蛋白-I的抗癌潜力,合成并表征了5肽单糖缀合物。幸运的是,7a结合使R-糖蛋白-I具有较高的细胞毒性活性和选择性,这是ACP治疗发展的两个重要参数。8a的抗癌潜能来源于三个层面的数据:细胞分析、三维肿瘤球体和动物肿瘤模型。与R-糖蛋白-I相比,8a具有更强的细胞穿透能力,使更多的8a分子分布在癌细胞内,从而导致更多的细胞死亡。8a诱导的细胞死亡与细胞膜直接破坏和线粒体介导的细胞凋亡有关,我们还发现葡萄糖转运蛋白GLUT1在8a的癌细胞选择性杀伤中起重要作用,为靶向抗癌药物的开发提供了新的证据。
图4. R-糖蛋白-I和8A在体内抑制A549荧光素酶肿瘤异种移植生长(图片来源于JMC期刊)
基于GLUT1,8a在A549三维肿瘤球体上具有良好的性能,即能有效地穿透和抑制肿瘤球体的生长。此外,由于8a的优化性质,8a腹腔注射对小鼠A549肿瘤模型的治疗效果良好,无明显副作用,为进一步证实8a在抗癌药物开发中的潜在应用提供了直接证据。此外,本研究还建立了单糖共轭R-糖蛋白-I的细胞毒性活性与理化性质的关系,为糖基化改性优化ACP提供了参考。
刘中华教授(图片来源于湖南师范大学官网)
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刘中华,湖南师范大学生命科学学院教授,实验室主任,主持完成重大新药创制课题、“863计划”子课题、国家自然科学基金、省杰出青年基金等课题10余项。发表SCI论文40余篇,获授权国家发明专利1项和国际发明专利3项。获省科技进步奖一等奖、省自然科学一等奖、省青年科技奖和中国毒理学会全国优秀青年科技奖各1项。本文属于药学帮原创文章,未经授权严禁转载。
曾佑林教授(图片来源于百度百科)
曾佑林,男,1974年8月生。博士、副教授,现任石化新材料与资源精细利用国家地方联合工程实验室副总工程师。2004年在中国科学院生态环境研究中心获环境科学理学博士学位;2004年7月-2006年9月在湖南师范大学化学化工学院从事教学科研工作,开展材料化学、环糊精聚合物超分子化学研究工作和有机医药中间体的开发工作;2006年9月至2008年5月,在美国UniversityofToledo黄雪飞教授组从事博士后研究,主要开展寡糖化学合成和及应用低温核磁技术研究糖苷化反应机理等研究工作。现主要从事有机功能材料研究。近年来,主持并完成湖南省教育厅科学研究项目和教育部“留学回国人员科研启动基金”项目各1项,主持国家自然科学基金在研项目1项,参与完成“863计划”项目1项。在J.Org.Chem、Org.Lett.、Carbohydr.Res.等SCI收录期刊上发表了论文10余篇,获国家发明专利授权2项。
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