■ BCL-2 抑制剂 B 细胞白血病/淋巴瘤 2 (BCL-2) 蛋白是内在的线粒体凋亡途径的关键调节因子。 BCL-2 蛋白由 BCL-2原癌基因编码,含有 BH1-BH4 四个同源结构域和一个跨膜结构域,其中 BH4 构域可以与促细胞凋亡蛋白 (如 BIM 蛋白、BIK 蛋白、PUMA 蛋白等) 的 BH3 因此,BCL-2 蛋白的过表达会抑制细胞凋亡,促进细胞存活。 以维奈克拉 (Venetoclax) 为代表的 BCL-2 抑制剂可以竞争性结合 BCL-2 蛋白的 BH4 结构域,阻碍 BCL-2 蛋白与促细胞凋亡蛋白结合,促细胞凋亡蛋白发挥作用,诱导肿瘤细胞凋亡 Venetoclax Bcl-2 抑制剂,可以诱导自噬,具有抗白血病活性。
3.凋亡通路核心分子家族成员介绍(1)Bcl-2家族Bcl-2家族最有代表性的家族成员就是Bcl-2分子。Bcl-2分子内含有四个同源结构域,分别是BH1-BH4。 在Bcl-2家族内,最明星的两个分子是Bcl-2分子和Bax分子。当细胞内Bax高表达时,细胞对死亡信号敏感,促进了细胞发生凋亡。 当Bcl-2高表达时,Bcl-2可以和Bax形成异源二聚体,抑制细胞凋亡。所以细胞内Bcl-2/Bax的比例对决定细胞凋亡的敏感性起到重要作用。 另外,在凋亡发生时,Bcl-2家族成员发挥了重要的作用。例如,抑制凋亡的Bcl-2和促进凋亡的Bax。 因此,常常通过western检测Bcl-2和Bax的表达量,通过Bcl-2/Bax的比值,表征细胞凋亡的程度。
Figure3:衰老肿瘤细胞中的细胞死亡和存活机制,特别是围绕Bcl-2和Mcl-1基因的表达和功能。 e: Bcl-2表达和分类。UMAP图展示了Bcl-2阳性和阴性细胞的分布,通过颜色区分。 f: Bcl-2表达细胞的基因表达热图,分别为Bcl-2阳性和阴性细胞展示了抗凋亡相关基因的表达热图。 g: Bcl-2阳性和阴性细胞中的基因表达,box图详细显示了Bcl-2阳性和阴性细胞中多种基因(如Cxcl2, Il6等)的表达水平。 h: Bcl-2与Mcl-1共表达的UMAP分布,UMAP图展示了基于Bcl-2与Mcl-1表达的细胞分类。 i: Bcl-2与Mcl-1表达的细胞分类,UMAP图进一步展示了根据Bcl-2和Mcl-1表达的不同组合将细胞分类。
Kamil Bojarczuk 等,使用十个具有不同遗传背景的原发性 DLBCL 亚群细胞,用于BCR/PI3K 的信号传导干扰和 BCL-2 表达失调的相关研究。 研究人员分析了被 AKT19 转录调节的抗凋亡蛋白 BCL-2 家族成员,MCL-1。 研究结果表明, 在 BCR 依赖型 DLBCL 细胞中,BCL-2 的异构会增强 PI3K α/β 的结合和 BCL-2 阻滞敏感性(如 Figure2.所示)。 在具有共同的基因背景(BCL-2 调节异常)的 DLBCL 细胞系中发现,Copanlisib 和 Venetoclax 在 DHL4,DHL-6,LY1,HBL1 和 TMD 8 中均发挥协同作用。 Targeted inhibition of PI3Kα/δ is synergistic with BCL-2 blockade in genetically defined subtypes of
一、BCL-XL作为抗肿瘤治疗靶点的价值与挑战BCL-XL是B细胞淋巴瘤-2(BCL-2)蛋白家族中的重要抗凋亡成员,在多种肿瘤细胞中过度表达,通过抑制细胞凋亡过程促进肿瘤细胞的存活与增殖。 二、DT2216:BCL-XL/VHLPROTAC分子的设计原理与优势为克服上述挑战,研究团队利用蛋白水解靶向嵌合体技术,对已知的BCL-2/XL双重抑制剂ABT263进行理性改造,设计出新型PROTAC 尽管在体外结合实验中,DT2216对BCL-2同样具有高亲和力,但在活细胞内的功能实验中,它仅有效降解BCL-XL,而对BCL-2和MCL-1等其他抗凋亡蛋白无显著影响。 3.选择性评估与脱靶效应筛查:利用配套的蛋白免疫印迹或高通量蛋白质组学分析方案,系统评估分子对BCL-2家族其他成员及全蛋白质组的影响,确保其降解选择性。
BAX / BAK依赖的凋亡途径 BAX和BAK的触发受到抗凋亡BCL-2家族成员的抑制,包括BCL-2、 BCL-XL、MCL-1、 BCL-W 、以及A1/BFL-1。 因此,促进存活的BCL-2蛋白(例如,BCL-2本身)的过表达,BAX和BAK的联合损失或仅BH3的蛋白质(尤其是PUMA,BIM或NOXA)的损失会导致恶性以及产生对多种抗癌药具有抗性的非转化细胞,包括常规化疗药 但是,由于BCL-2家族成员控制的细胞凋亡涉及蛋白质-蛋白质相互作用,因此BCL-2及其促存活的相似物被认为是不可吸收的。 Venetoclax / ABT-199对BCL-2具有特异性,可避免BCL-XL抑制引起的血小板减少。 在临床上,BCL-2特异性抑制剂Venetoclax为基础研究在确定治疗癌症的新靶标方面的重要性提供了出色的案例研究。
三、BCL-XL靶向PROTAC开发的关键挑战:选择性降解BCL-XL是BCL-2蛋白家族的关键成员,在多种肿瘤细胞中过表达并介导凋亡抵抗,是重要的抗肿瘤靶点。 •试剂盒还可用于探索PROTAC分子与BCL-2抑制剂(如Venetoclax)或其他疗法(如化疗药物)的联合用药效果,计算协同指数(CI),为制定联合治疗策略提供依据。 4.脱靶效应与选择性验证•通过蛋白免疫印迹(WesternBlot)模块,可同步检测PROTAC处理对BCL-2家族其他成员(如BCL-2,MCL-1)蛋白水平的影响,验证其降解选择性。
BCL-2 蛋白家族通过控制线粒体外膜的完整性在调节细胞死亡中起关键作用。促凋亡 BCL-2 家族蛋白,如 BAK 和 BAX,在细胞凋亡中具有重要作用。 当这些蛋白质被抗凋亡结合伙伴(如 BCL-2 和 BCL-XL)隔离时,它们的作用就会被阻断。通过与抗凋亡 BCL-2 家族蛋白结合来破坏这种相互作用的小分子已被设计用于诱导癌细胞的凋亡。 相关的 PPI 专门针对 Bcl-2 家族蛋白,因为 Bcl-2 家族成员之间的所有相互作用都是通过 PPI。 目前正在临床试验中测试三种 Bcl-2 家族 PPI 干扰物(即 navitoclax、obatoclax 和 Venetoclax)。 为了进一步优先考虑用于生物测定的分子,选择性 Bcl-2 抑制剂 obatoclax 作为参考化合物,并通过对接预测结合亲和力。
另外,发现细胞毒性SO2诱导细胞凋亡,伴随着细胞内活性氧(ROS)水平的上调和细胞凋亡相关蛋白(如p53,bcl-2,Bax和caspase-3)的调节。 目前的工作表明SO2可能触发ROS的产生,从而上调凋亡蛋白p53,Bax,caspase-3以及下调抗凋亡蛋白bcl-2导致细胞凋亡。
在针对淋巴细胞白血病中 BCL-2 靶点的案例研究中,AgentD 自主检索了相关生物分子信息,生成了化学多样性的种子分子,预测了 67 种 ADMET 相关性质并进行了迭代优化,经过两轮优化,QED> 在BCL-2靶点研究中,该模块成功识别出维奈托克(venetoclax)等已知抑制剂,并同步获取其化学结构与作用机制文献,为后续研究奠定了扎实基础。 实战验证:BCL-2靶点研究的启示 在针对淋巴细胞白血病靶点BCL-2的案例中,AgentD完整演示了从靶点信息检索到候选分子优化的全流程: 1. 数据提取模块获取BCL-2的FASTA序列及已知抑制剂信息; 2. 以维奈托克为模板,生成194个初始候选分子; 3. 经性质预测与两轮优化,显著提升分子库的成药性; 4.
-2 家族成员如 BCL-2、BCL-xL 和 MCL-1,以及激活促凋亡的 BCL-2 家族成员 BAX 和 BAK 的寡聚化,导致线粒体损伤。 Para_02 BCL-2蛋白家族是内在凋亡途径的关键上游调节因子。 BCL-2蛋白家族的特征是包含一个到四个BCL-2同源(BH)结构域,这个家族既包括抗凋亡成员也包括促凋亡成员。 抗凋亡BCL-2蛋白的高水平表达会抑制这一细胞死亡途径的激活。 在这个过程中,仅含BH3的促凋亡BCL-2蛋白,如BIM、BID、BAD、NOXA和PUMA,利用它们的BH3结构域既主动抑制抗凋亡BCL-2蛋白,如BCL-2、BCL-xL、MCL-1和BCL-W,也直接激活促凋亡 [div_box] Anti-apoptotic BCl-2 family as oncogenes 抗凋亡的BCl-2家族作为致癌基因 Para_01 BCL-2在人类的滤泡性淋巴瘤中由于t(14;18
BCL-2蛋白质的配体设计 本文选择BCL-2作为一个重要的抗癌药物靶点,以展示配体设计模型DrugGPT在探索潜在抗癌配体方面的能力。 BCL-2是一种抗凋亡蛋白质,通过抑制细胞凋亡过程促进肿瘤细胞的存活。BCL-2在许多类型的癌症中发挥关键作用,特别是在慢性淋巴细胞性白血病(CLL)和非霍奇金淋巴瘤等血液肿瘤中。 该命令指示模型为BCL-2生成至少50个可能的配体,并以sdf格式返回它们的三维结构。最终,模型成功返回了73个可能的配体。 具有针对BCL-2蛋白质的配体提示的配体设计 本文引入了一个新颖的概念,称为“配体提示”,以实现对配体结构的定制化。本质上,这个提示是用户希望包含在配体的SMILES表示中的特定初始部分。 基于BCL-2蛋白质的FASTA序列和指定的SMILES起始部分,这个命令成功生成了54个潜在的配体。
图3 ADE多巴胺能神经元中PARP-1/PARG-1通过生成ADPR选择性激活TRPM2图4 Mfn2/Bcl-2(即线虫FZO-1/CED-9)引发线粒体过度融合导致易感多巴胺神经元死亡此外,在小鼠帕金森病模型中 使用TRPM2抑制剂、PARP1抑制剂、PARG抑制剂以及靶向Bcl-2/Mfn2互作位点的多肽干预处理均能抑制Bcl-2/Mfn2的互作水平,并逆转线粒体过融合和钙稳态失衡,从而改善多巴胺能神经元存活水平 该研究不仅揭示了多巴胺神经元易感性的新机制,也提示针对TRPM2和Mfn2/Bcl-2互作开发候选药物是治疗帕金森病的新策略。
我们以Bcl-2家族来进行结果说明。 基本家族信息汇总 在总的结果的界面,我们首先看到的是这个蛋白家族的基本信息,这些基本的介绍主要来自于维基百科。 所以这个部分就汇总了包含bcl-2的所有的蛋白结构域情况。 不同物种蛋白相关进化情况 在进行基因研究的时候,我们经常要比较各个物种之间蛋白序列的保守型情况。
我们以Bcl-2家族来进行结果说明。 基本家族信息汇总 在总的结果的界面,我们首先看到的是这个蛋白家族的基本信息,这些基本的介绍主要来自于维基百科。 所以这个部分就汇总了包含bcl-2的所有的蛋白结构域情况。 ? 不同物种蛋白相关进化情况 在进行基因研究的时候,我们经常要比较各个物种之间蛋白序列的保守型情况。
在分子水平上,Wilforine通过调节Bcl-2家族蛋白的表达来促进肿瘤细胞的凋亡。 研究发现,经40 μM Wilforine(雷公藤次碱)处理48小时后,HepG2细胞中抗凋亡蛋白Bcl-2的表达显著降低,而促凋亡蛋白Bax的表达明显增加[5]。 Bcl-2/Bax比率的下降还可导致线粒体膜电位的破坏、细胞色素C释放,并最终激活caspase级联反应,引导细胞走向程序性死亡。
首先在横纹肌肉瘤(RMS)细胞中,GSK690693与组蛋白去乙酰化酶抑制剂JNJ-26481585(Quisinostat)协同增强caspase-9/-3的活化,该效应可被BCL-2或MCL-1过表达所拮抗 GSK690693在卵巢癌细胞系OVCAR3中,联合miR-1284过表达可下调p-Akt和Bcl-2,同时上调Bax和caspase-3表达[7]。
并且,Nigericin(尼日利亚菌素)还是一种抗肿瘤抗生素,例如尼日利亚菌素在骨肉瘤细胞(U2OS、MG63)中,通过抑制SRC/STAT3信号通路,下调STAT3和Bcl-2蛋白表达,诱导S期细胞周期阻滞和凋亡 Nigericin exerts anticancer effects through inhibition of the SRC/STAT3/BCL-2 in osteosarcoma.
(4)mdGC可提高细胞内活性氧(ROS)水平,降低线粒体膜电位(MMP),调节各种因子的表达(如凋亡相关基因p53, Caspase-3和Apaf-1),增加Bax/Bcl-2的比例,显著降低细胞增殖相关基因 o) 实时PCR定量分析肿瘤组织中Caspase-3、p53、Apaf-1、Bcl-2、Bax、c-Myc和Cyclin D1基因的表达水平。 文章链接:Junfeng Zhang et al.
WB分析表明,化疗/PDT联合治疗能够实现促细胞凋亡(Bax、cleaved caspase-3、cleaved PARP)和DNA损伤(γH2A.X)的蛋白上调,而使得抑制细胞凋亡 (Bcl-2)和有丝分裂