HSP90與AMPK的相互作用研究.pdf

1、熱休克蛋白90(HSP90)是熱休克蛋白家族中重要的一員，它是細胞中表達量很高的一類分子伴侶。HSP90在胞漿內主要以同源二聚體的形式存在，每個同源二聚體又由2個單體構成。HSP90單體包括3個主要的結構域:有1個保守N末端結構域、1個C末端結構域和1個中間結構域，中間結構域和N端結構域之間還有一個高電荷鉸鏈區(qū)將二者相連。HSP90除了可將新生肽鏈或非天然態(tài)的蛋白質折疊成具有天然態(tài)的功能蛋白外，還參與信號轉導因子構象的變化過程，通過對底

2、物蛋白的作用，影響疾病的發(fā)生和發(fā)展。其底物或稱“客戶蛋白”大多數(shù)是控制細胞復制和存活的包括腫瘤細胞轉移的信號轉導因子，對HSP90的客戶蛋白參與細胞代謝的研究很少。
　　依賴于5’-AMP激活的蛋白激酶（AMPK）是一種蘇氨酸/絲氨酸激酶，酵母和哺乳動物來源的AMPK都是由具有催化作用的α亞基、起調節(jié)作用的β亞基和起調節(jié)作用同時結合底物的γ亞基組成的異源三聚體。AMPK在細胞能量的動態(tài)平衡中扮演了重要的角色，是維持細胞內ATP:A

3、DP比率的腺苷酸激酶反應的關鍵酶，就像細胞內的“能量開關”，在細胞能量不足的狀態(tài)下會被激活，磷酸化多種底物，關閉ATP的消耗途徑，同時打開ATP的生成途徑。
　　已經有研究表明HSP90和AMPK在體內存在著某種聯(lián)系，然而還未見HSP90與AMPK存在直接相互作用的報道。在本文中，通過HSP90的體外ATP酶活實驗、ForteBio OctetRed實驗、BIAcore實驗和GST Pull Down實驗發(fā)現(xiàn)了HSP90和細胞能量

4、代謝過程中的關鍵酶AMPK存在較強的相互作用，其中Fortebio OctetRed、BIAcore實驗中得到二者的解離常數(shù)均約為10-8mol/L，并通過對HSP90的區(qū)段和AMPK的α、γ亞基及截短的α亞基片段之間的ForteBioOctetRed實驗發(fā)現(xiàn)HSP90的N端、M端、C端與AMPK的α、γ亞基均存在較強的結合作用，解離常數(shù)均約為10-8mol/L，其中HSP90與AMPKα亞基的親和力略高于AMPKγ亞基，HSP90 N

5、端結構域與AMPK的親和力略高于HSP90的M端和C端結構域，表明HSP90的N端結構域和AMPKα亞基可能是二者結合的主要區(qū)域。將AMPKα截短至催化區(qū)域的1-200位氨基酸，發(fā)現(xiàn)其仍能與HSP90發(fā)生特異性結合，揭示二者之間的結合位點中一定有某個或某幾個結合位點位于AMPKα亞基催化區(qū)域的前200個氨基酸中。在研究HSP90和AMPK的相互作用的同時嘗試引入小分子化合物，初步探討了小分子化合物對二者相互作用的影響，F(xiàn)orteBio

6、OctetRed先后結合系列實驗中顯示同時與HSP90和AMPK存在較強結合作用的化合物Gambogic acid和al會干擾HSP90與AMPK之間的相互作用，而HSP90的專性抑制劑Geldanamycin未顯示出干擾作用。
　　這些研究及發(fā)現(xiàn)不僅擴展了HSP90的客戶蛋白群，揭示了腫瘤細胞中HSP90參與脂肪酸代謝的新機制，同時對篩選針對HSP90-客戶蛋白相互作用的抑制劑的方法進行了初步的研究，為尋找靶向更明確的藥物提供了