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位灯国教授团队发现选择性识别端粒末端多聚G-四链体的抗肿瘤药物

发布时间:2020-10-22  作者:  浏览次数:

(通讯员 高超)近日,国际学术期刊Nucleic Acids Research以“BMPQ-1 binds selectively to (3+1) hybrid topologies in human telomeric G-quadruplex multimers”为题在线发表了我校动科动医学院位灯国教授团队的最新研究成果。团队基于端粒末端特殊的多聚G-四链体结构,设计、筛选得到选择性识别(3 + 1)杂合多聚G-四链体的抗肿瘤化合物BMPQ-1。


G-四链体是由鸟嘌呤富集序列折叠成的特殊核酸结构,该结构在基因组中的形成和解旋影响基因复制、转录、翻译或重组等过程。作用于G-四链体的小分子显示很强的抗肿瘤活性,但这些小分子对不同基因上的G-四链体缺乏选择性,不利于选择性地调控特定基因的表达。人类端粒末端可形成复杂的多聚G-四链体结构,与这个结构特异性识别的小分子可阻碍端粒酶对端粒保护,从而抑制肿瘤细胞的永生。

团队采用荧光共振能量转移(FRET)分析、圆二色谱(CD)熔融以及荧光光谱扫描等方法,鉴定出特异性识别二聚G-四链体TTA45的化合物BMPQ-1。BMPQ-1可有效抑制小鼠体内肿瘤的生长,不影响小鼠体重。免疫荧光分析表明,BMPQ-1可诱导端粒末端G-四链体的形成并引起端粒DNA损伤反应。单分子荧光共振能量转移(smFRET)和CD光谱研究表明,BMPQ-1通过改变TTA45在溶液中的构象系综,进而实现对其选择性识别。该工作为靶向G-四链体的抗肿瘤药物研究奠定了基础。

植物科学技术学院博士研究生高超、生命科学技术学院刘主教授和理学院硕士研究生侯海涛为论文的第一作者,动科动医学院位灯国教授、理学院徐胜臻副教授和伦敦大学学院药学院Shozeb Haider教授为通讯作者。该研究得到我校生物医学专项基金、人才启动基金以及国家自然科学基金等项目资助。

文章链接:https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkaa870/5932844

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