我国科学家在蛋白磷酸化药物靶点开发领域取得重要突破

  9月26日,北京大学药学院天然药物及仿生药物国家重点实验室刘涛团队在《美国化学会志》杂志(Journal of the American Chemical Society,IF=14.357)在线发表了题为“Proteomic identification of protein tyrosine phosphatase and substrate interactions in living mammalian cells by genetic encoding of irreversible enzyme inhibitors”的研究论文,用化学生物学与合成生物学的手段,通过细胞工程改造将人工合成的磷酸化酶抑制剂通过遗传编码的形式编码到人类细胞的蛋白组上,开发了一种全新的寻找磷酸化酶药物靶点的技术。该研究成果获得国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持。

  蛋白的酪氨酸磷酸化修饰是重要的蛋白翻译后修饰方式之一,在细胞信号转导中起着重要作用,其调控异常与疾病的发生息息相关。该修饰方式在人体内由90个蛋白酪氨酸激酶(PTK,负责添加磷酸基团)和103个蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP,负责去掉磷酸基团)可逆调控。迄今为止,研究者们广泛研究PTK在相关疾病发生中的作用,目前已经有20多种基于PTK的药物在临床上应用,多年来无论是学术界还是产业界,一直是国际制药领域的焦点。相比之下,虽然有个别PTP的抑制剂在临床研究阶段,然而由于研究技术的瓶颈,绝大多数 PTP的功能及其与疾病关系的研究仍然处于初级阶段。

  针对这一国际难题,北京大学刘涛团队采用基因密码子扩展技术,通过改造细胞的蛋白翻译机器,实现了组织活细胞中编码一系列人工合成的PTP共价抑制剂。进一步通过蛋白质组学分析,在活细胞中原位捕获诱发疾病的蛋白磷酸化修饰位点及与其相互作用的PTP,为发现新的药物靶点提供了新思路。