地黄苷通过稳定RPL27A缓解5-氟尿嘧啶抑制的核糖体生物合成

天然化合物地黄苷(Martynoside,MAR)在5-氟尿嘧啶(5-FU)诱导的“血虚”小鼠中表现出补血活性.然而,MAR的蛋白靶点和分子机制尚不清楚通过md-LED技术平台对MAR进行了体外单轮亲和多肽的筛选,揭示了核糖体蛋白L27a(RPL27A)是MAR的关键直接作用靶蛋白.结构及突变分析明确了MAR与RPL27A第4-5外显子编码区之间的特异性相互作用,并且R87及K116是介导结合的关键氨基酸残基.功能上,MAR减弱了5-FU诱导的骨髓有核细胞细胞毒性,增加了RPL27A蛋白稳定性,并减少了RPL27A在K92和K94位点的泛素化.靶点蛋白K116Y突变降低了其与MAR的结合,并阻断了MAR的蛋白稳定作用.此外,整合非标记定量蛋白质组学、泛素化修饰组学、转录组学和核糖体分析及功能测定,MAR恢复了RPL27A蛋白水平的同时部分挽救了5-FU损害的核糖体生物合成.具体来说,MAR增加了成熟rRNA的丰度,抑制了全局核糖体蛋白降解,并提升了核糖体丰度及翻译功能.这项工作明确了天然化合物MAR的直接作用蛋白靶点,揭示了核糖体生物合成在造血过程中的重要性,并为靶向RPL27A改善造血功能的研究开辟了新的方向.