一种新的过氧化物酶体增殖物激活受体γ特异性配体的发现与结构机理研究

【摘要】过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PeroxisomeProliferatorActivatedReceptorγ,PPARγ)是核受体家族中的重要一员。它参与调控多种重要的生理功能,包括代谢平衡,脂肪细胞分化,炎症反应以及动脉粥样硬化等。但是最主要的功能是PPARγ结合特殊的配体后能够提高胰岛素敏感性。因此PPARγ是当前国际生物医药界研发治疗糖尿病的热门药物靶标。第一类被发现的胰岛素增敏剂是噻唑烷二酮类(Thiazolidinedione,TZDs)药物,能显著提高胰岛素敏感性,但是由于TZDs类药物存在引起水肿,增加体重,肝中毒以及心血管疾病等严重的副作用,因此保留TZDs类药物的胰岛素增敏效果而无其副作用的选择性PPARγ配体是新型胰岛素增敏剂的发展方向。本文通过对化合物库进行筛选发现离子霉素ionomycin是一种新型的PPARγ配体,通过辅因子结合实验和报告基因检测实验说明ionomycin是PPARγ不完全激动剂。通过对PPARγ/ionomycin复合物进行结晶、X射线衍射、解析收集的衍射数据,我们得到了ionomycin与PPARγ配体结合域的结构,从原子水平上认识了两者结合的独特模式,并且阐明了ionomycin结合到PPARγLBD的配体结合口袋后诱导PPARγLBD的构象变化。众所周知,rosiglitazone是一种典型的PPARγ激动剂,通过比较我们发现PPARγ/ionomycin蛋白复合体的结构与PPARγ/rosiglitazone蛋白复合体的结构有着明显的区别。特别是ionomycin与PPARy的转录激活域2(ActivationFunction-2,AF-2)一个重要的位点之间的相互作用比较弱,而在天然配体或者合成的TZDs与PPARγ的相互作用中在相应的位置却存在较强的相互作用,这也使ionomycin诱导PPARγ的转录活性受到影响,使ionomycin成为PPARγ的不完全激动剂。我们的研究表明ionomycin可以作为一个模板,通过对其化学结构进行优化,设计出新型的不同于传统的TZDs的药物,在保持疗效的同时克服TZDs类药物产生的副作用,从而在临床上得到更好的效果。总而言之,ionomycin具有巨大的药物开发潜力,本研究在进行结构生物学基础研究的同时,对其未来的应用与生物学意义也做出了一些有益的探索。
【作者】刘洪燕；
【导师】李勇；
【作者基本信息】厦门大学，细胞生物学，2014，硕士
【关键词】Ionomycin；过氧化物酶体增殖物激活受体γ；蛋白质结构；

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