二氢乳清酸脱氢酶在恶性肿瘤进展中的作用机制研究进展

二氢乳清酸脱氢酶(DHODH)是一种黄素依赖性的代谢酶,在嘧啶代谢从头合成途径中将二氢乳清酸氧化成乳清酸。同时它位于线粒体上,与细胞氧化磷酸化存在紧密联系。此外,DHODH也是铁死亡途径的一个重要抑制因子。本文主要阐述DHODH影响恶性肿瘤进展的内在作用机制,包括其在嘧啶从头合成、氧化磷酸化及铁死亡等方面的重要作用,为DHODH作为恶性肿瘤临床治疗的潜在靶点提供依据。

二氢乳清酸脱氢酶在肿瘤治疗中的研究进展

肿瘤细胞高能量、高营养需求反映肿瘤代谢微环境具有其特殊性,代谢重编程可使肿瘤细胞快速增殖、侵袭、迁移,可以是肿瘤发展内驱力,并能在营养缺乏的微环境中存活。与健康细胞比较,肿瘤细胞不断分裂扩增过程中需要足够的核苷酸。二氢乳清酸脱氢酶(dihydroorotate dehydrogenase,DHODH)是从头合成嘧啶核苷酸限速酶,其抑制剂特立氟胺(Teriflunomide)、布喹那(Brequinar)和来氟米特(Leflunomide)等可抑制核苷酸生成,致细胞停滞于S期,因此DHODH可作为肿瘤治疗靶点。

二氢乳清酸脱氢酶抑制剂ASLAN003抗戊型肝炎病毒的研究

研究二氢乳清酸脱氢酶抑制剂ASLAN003对戊型肝炎病毒(HEV)复制的影响,为抗HEV治疗提供新型候选药物。用带有高斯荧光素酶的HEV复制子模型研究ASLAN003是否具有抗HEV作用,实时荧光定量PCR和间接免疫荧光检测ASLAN003对HEV RNA复制以及衣壳蛋白表达的抑制作用,细胞毒性试验和间接免疫荧光计算ASLAN003的半数毒性浓度(CC_(50))和半数抑制浓度(IC_(50))。结果表明,ASLAN003在0.2~50μmol/L浓度范围内能显著抑制HEV复制子在HEK 293T和Huh7细胞内的复制;ASLAN003在1μmol/L浓度能有效抑制HEV RNA复制,使其下降50%;在0.4μmol/L的浓度能够显著抑制衣壳蛋白ORF2的表达。通过对ASLAN003的细胞毒性和抑制HEV效果进行研究发现,其CC_(50)为294μmol/L,而IC_(50)为0.231μmol/L。说明ASLAN003能够有效抑制HEV复制,提示其可作为潜在抗病毒药物。

分光光度法测定二氢乳清酸酶酶活的比较

分别采用紫外分光光度法测定二氢乳清酸(DHO)的减少量、PDAB显色法测定N-氨甲酰-天冬氨酸(CA-asp)的生成量来测定二氢乳清酸酶酶活,并对两种方法进行了比较。结果表明紫外分光光度法和PDAB显色法均有良好的回收率,分别为99.4%～101.2%、98.0%～101.3%。但由于PDAB显色法的检测范围为0.05～1.00g/L,较紫外法的检测范围0.05～0.30g/L更为宽泛,仪器要求低,便于实际操作。因此,采用PDAB显色法测定二氢乳清酸酶酶活较为方便。

虎杖中二氢乳清酸脱氢酶抑制剂的虚拟筛选

目的:从中药虎杖中筛选二氢乳清酸脱氢酶的抑制剂。方法:利用Autodock Tool软件,将二氢乳清酸脱氢酶与虎杖中48个化合物进行对接。结果:虎杖中的大黄素-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、槲皮素-3-O-阿拉伯糖苷、2,3,5,4'-四羟基芪-2-O-β-D-葡萄糖苷等6个成分对二氢乳清酸脱氢酶具有较强的抑制作用。结论:虎杖可能通过抑制二氢乳清酸脱氢酶发挥抗肿瘤和抗免疫作用。

柔嫩艾美耳球虫二氢乳清酸脱氢酶基因注释、克隆与原核表达

二氢乳清酸脱氢酶(DHODH)是催化嘧啶从头合成途径中的关键酶,由于顶复门原虫等低等生物与其宿主的DHODH在分子结构上的差异,可以作为研发新型抗顶复门原虫药物的靶标而成为研究的热点。本研究利用电子克隆策略,以疟原虫DHODH氨基酸基因序列为信息探针,搜索球虫基因库(www.sanger.ac.uk/projects/E-tenella/),拼接注释了柔嫩艾美耳球虫(Eimeria tenella)DHODH的基因序列,以E.tenella广东株第2代裂殖子总RNA为模板,利用RT-PCR技术扩增获得EtDHODH ORF基因序列。构建重组表达载体pColdⅠ-EtDHODH,进行原核表达。测序结果显示,EtDHODH的基因大小为1 254bp,SDS-PAGE鉴定结果表明,目的蛋白约45ku。本研究重组表达并纯化了EtDHODH基因,为建立以EtDHODH为靶点的抗球虫药物筛选奠定了基础。

二氢乳清酸脱氢酶靶向抗疟药研究进展

疟疾是全球危害最严重的传染性疾病之一,尤其是在非洲,发病率与死亡率仍居高不下。抗药性的出现和发展使大多数现有抗疟药在临床上失去了效用,研究和开发新型抗疟药已成为当前疟疾防治研究的迫切需求。随着恶性疟原虫基因组测序的完成和对疟原虫生物学认知的不断深入,寻找抗疟新靶点的研究得以快速发展。嘧啶生物合成途径是经临床确证有效的抗疟靶点的典范。我们简要综述了近年来以恶性疟原虫嘧啶从头合成途径第四步关键酶——二氢乳清酸脱氢酶(DHODH)为靶点的抗疟新药研究。高通量筛选、药物化学等研究已获得若干对恶性疟原虫DHODH有选择性抑制作用的化合物结构,其中有些在恶性疟原虫体外培养试验中表现出了较强的抗疟作用,且其酶抑制活性与抗疟活性间具有良好的相关性。通过三唑并嘧啶类系列先导化合物的优化研究,已获得了具有良好代谢稳定性、对鼠疟模型有效的类似物。已有大量研究表明DHODH靶向抗疟药的研发具有广阔前景。

抑制二氢乳清酸脱氢酶的表达对线粒体功能的影响

目的探讨通过抑制二氢乳清酸脱氢酶(DHODH)的表达对线粒体功能状态的影响。方法采用siRNA沉默技术抑制宫颈癌HeLa细胞中DHODH的表达,检测细胞增殖、细胞周期状况和线粒体相应功能指标(线粒体膜电位和活性氧自由基)。结果 DHODH表达下调后细胞增殖减缓(停滞于G2/M期),加入外源性尿苷虽可激活DHODH嘧啶合成反应旁路,却并不能缓解增殖减缓。DHODH缺失降低了线粒体膜电位(MMP)并使活性氧自由基(ROS)的产量增加,线粒体DNA数量减少。结论 DHODH在形成线粒体氧化呼吸复合物中发挥了相应的重要作用,对米勒综合征形成及线粒体调节细胞活力产生了重要影响。

二氢乳清酸脱氢酶抑制剂在抗疟疾领域的研究进展

二氢乳清酸脱氢酶(DHODH)是核酸中嘧啶合成的关键酶,而疟原虫嘧啶补救途径的缺失,使得从头生物合成途径成为疟原虫获得生长所需嘧啶的唯一来源。显然,DHODH可作为抗疟药的潜在作用靶点,对新药的研发具有重要意义。通过药物化学家的不断努力,目前已得到若干潜在的恶性疟原虫二氢乳清酸脱氢酶(Pf DHODH)抑制剂。特别值得一提的是,DSM265(5)具有良好的体内外活性、药代动力学性质且体内安全性,是第一个处于临床研究阶段的Pf DHODH抑制剂,值得期待。本文归纳了近年来DHODH抑制剂在抗疟疾领域的研究进展,并讨论了构效关系,为寻找新的抗疟药提供帮助。

人二氢乳清酸脱氢酶抑制剂在抗炎方面的研究进展

一直以来,炎症都是人类生活的一大杀手,面对炎症问题的愈发严重,研究抗炎方面的药物迫在眉睫。近年来,研究表明人二氢乳清酸脱氢酶(human dihydroorotate dehydrogenase,h DHODH)与多种炎性疾病有着密切的关系,抑制h DHODH可以抑制炎症的发生发展。本文结合前期研究,就h DHODH抑制剂在抗炎方面的研究做一综述。

人二氢乳清酸脱氢酶抑制剂的潜在用途

人二氢乳清酸脱氢酶(Human dihydroorotate dehydrogenase,h DHODH)是一种参与嘧啶从头合成途径的限速酶,迅速生长和分裂的细胞需要大量的从头合成嘧啶来维持其增长,因此,抑制h DHODH则可抑制嘧啶的从头合成,从而抑制细胞的快速增殖,研究表明,h DHODH可能是一个治疗癌症、移植排异、类风湿性关节炎、自身免疫性疾病、抗病毒等的潜在靶标。本文主要讨论h DHODH在癌症和抗病毒领域的潜在应用。

二氢乳清酸脱氢酶的动力学研究进展△

二氢乳清酸脱氢酶(dihydroorotate dehydrogenases,DHODH)是一种普遍存在的黄素单核苷酸(flavin mononucleotide,FMN)酶,它在基础研究领域和应用研究领域均引起了广泛关注。DHODH作为潜在的药物靶点在风湿病、肿瘤学和传染病等领域得到了广泛的开发,并逐渐成为研究酶催化进化的优秀模型。本文综述了DHODH的命名、动力学研究、医学相关性,总结了几十年来该领域许多贡献者的广泛工作,希望能为DHODH的进一步研究提供帮助。

恶性疟原虫二氢乳清酸脱氢酶抑制剂体外诱导恶性疟原虫耐药的实验研究

目的分析恶性疟原虫二氢乳清酸脱氢酶(Plasmodium falciparum dihydroorotate dehydrogenase,PfDHODH)抑制剂(二氢噻吩酮类化合物,编号50,以下简称PfDHODH抑制剂50)对体外培养恶性疟原虫的作用特点及其诱导耐药的可能机制。方法恶性疟原虫氯喹敏感株(3D7株)和氯喹抗性株(Dd2株)同步化培养后分为不加药对照组、环状体期加药组和大滋养体期加药组,药物终浓度为80 nmol/L。分别在同步化后0 h(环状体期)、24 h(大滋养体期)、42 h涂薄血膜片镜检;通过逐步加大药物浓度的方法,体外诱导产生耐药虫株,3个月后经有限稀释培养,获得单克隆耐药虫株。采用SYBR GreenⅠ染料法检测各耐药虫株对PfDHODH抑制剂50、氯喹和青蒿素的半数抑制浓度(IC_(50));PCR扩增各耐药虫株Pfdhodh基因并测序,分析其突变情况。结果与不加药对照组相比,环状体期加药组恶性疟原虫从滋养体到裂殖体的发育受到明显抑制,大滋养体期加药组恶性疟原虫呈现明显的空泡化,核质密度大大降低。通过体外诱导并经有限稀释培养,获得44株PfDHODH抑制剂50的单克隆耐药虫株,其中,母本为Dd2、3D7的耐药虫株分别为24和20株,它们对PfDHODH抑制剂50的IC_(50)分别为(2.284±0.096)和(0.678±0.018)μmol/L,较母本虫株的(0.018±0.002)和(0.015±0.002)μmol/L分别提高了近130倍和50倍;对氯喹和青蒿素的IC_(50)分别为(0.011±0.002)、(0.014±0.004)和(0.013±0.003)、(0.012±0.001)μmol/L;与母本Dd2虫株相比,Dd2耐药虫株对氯喹的IC_(50)从(0.072±0.002)μmol/L下降为(0.011±0.002)μmol/L。测序分析结果显示,23株Dd2来源的耐药虫株PfDHODH蛋白氨基酸序列发生了G181D的点突变,另有1株除G181D的点突变外,还产生了K32N的点突变;3D7来源的耐药虫株未发现相应突变。结论体外诱导获得PfDHODH抑制剂50的单克隆耐药虫株,G181D的点突变可能是导致恶性疟原虫高水平耐受PfDHODH抑制剂50的重要分子机制。

一类来氟米特类似物二氢乳清酸脱氢酶抑制剂作用模式的理论研究

目的:来氟米特是当今临床上类风湿关节炎疾病治疗中最具有显著病情缓解作用的抗风湿药物之一。本文分析二氢乳清酸脱氢酶(DHODH)与其抑制剂的相互作用模式,以指导新型抗风湿药物的开发。方法:从1D3H晶体结构出发,采用基于配体-受体复合物相互作用的药效团研究方法,建立来氟米特活性代谢物A771726的药效团模型;以晶体中来氟米特活性代谢物A771726为模版,构建42个来氟米特类似物DHODH抑制剂的结构,经结构叠合,采用自组织分子力场分析方法(SOMFA),建立来氟米特活性代谢类似物DHODH抑制剂三维定量构效关系模型;并探讨DHODH与其抑制剂的相互作用模式。结果与结论:建立了合理的来氟米特活性代谢物药效团模型和DHODH抑制剂三维定量构效关系,并且2种方法所得的模型吻合。确定的DHODH与抑制剂的作用模式,可以指导抑制剂的设计,用于开发新型抗风湿药物。

二氢乳清酸脱氢酶抑制剂的设计、合成和构效关系研究

本文将实验室前期发现的1-丁酰基-3-(4-氯苯基)-5-甲硫基-1H-1,2,4-三氮唑作为人类二氢乳清酸脱氢酶(Hs DHODH)抑制剂设计的苗头化合物,为开展结构优化,首先培养并解析了苗头化合物与Hs DHODH的复合物晶体结构;在此基础上,设计合成了一系列基于苗头结构新颖的Hs DHODH抑制剂。活性结果表明,新合成的目标化合物对Hs DHODH具有较好的抑制活性,其中1-呋喃甲酰基-3-(4-三氟甲基苯基)-5-乙硫基-1H-1,2,4-三氮唑的IC50值达到1.50μmol·L^(-1)。结合生物学活性测试及复合物晶体结构对该系列化合物的构效关系进行了分析与总结,为1H-1,2,4-三氮唑衍生物Hs DHODH抑制剂的进一步优化提供了借鉴经验。

微生物来源的二氢乳清酸脱氢酶抑制剂F01WB-1315A,B

【目的】从微生物次生代谢产物中筛选免疫相关疾病治疗药物重要靶点——二氢乳清酸脱氢酶的抑制剂。【方法】利用自建的快速、高效的二氢乳清酸脱氢酶抑制剂的高通量筛选方法,从4560株真菌菌株中筛选阳性菌株。阳性菌株的发酵产物进行分离纯化获得活性化合物,再通过对活性化合物的紫外、质谱、核磁等理化数据的分析进行结构鉴定。【结果】筛选分离得到2个活性化合物F01WB-1315A和F01WB-1315B。F01WB-1315A对二氢乳清酸脱氢酶有强的抑制活性,IC50=0.07μg/mL,于20μg/mL浓度下对体外经ConA刺激活化的脾淋巴细胞增殖只有31.62%的抑制作用。F01WB-1315B对二氢乳清酸脱氢酶也有较强的抑制活性,IC50=0.51μg/mL,并且在20μg/mL浓度下对体外经ConA刺激活化的脾淋巴细胞增殖有98.12%的抑制作用。经过结构解析确定F01WB-1315A与壳二孢呋喃酮(Ascofuranone)结构相同,F01WB-1315B与壳二孢氯素(Ascochlorin)结构相同。【结论】F01WB-1315A和B在分子水平和细胞水平均表现出很好的免疫抑制活性,它们对二氢乳清酸脱氢酶的抑制活性国内外未见报道。

二氢乳清酸脱氢酶作为抗肿瘤靶点的研究进展

二氢乳清酸脱氢酶(dihydroorotate dehydrogenase,DHODH)是存在于线粒体内膜的一种含铁的黄素依赖酶,这种酶催化嘧啶核苷酸从头合成途径的第4步反应。而嘧啶核苷酸可用于DNA、RNA、糖蛋白和磷脂生物合成,对于细胞代谢和细胞增殖至关重要。近年来的研究表明,DHODH与多种肿瘤的发生、发展密切相关,抑制或下调DHODH可以降低肿瘤细胞增殖,诱导其凋亡或者增加其他靶点药物的抗肿瘤效果。该文结合所在实验室目前的研究成果及进展,就DHODH作为治疗恶性肿瘤靶点的相关机制及当前DHODH抑制剂的研究进展作一综述。

噻唑类衍生物二氢乳清酸脱氢酶抑制剂的三维定量构效关系研究

目的应用三维定量构效关系(3D-QSAR)研究噻唑类衍生物结构的二氢乳清酸脱氢酶抑制活性,为该类药物的设计和筛选提供可靠的理论依据。方法针对38个以噻唑为基本骨架的二氢乳清酸脱氢酶抑制剂,分别应用分子力场分析(Co MFA)和比较分子相似性指数分析(Co MSIA)2种经典的方法进行了三维定量构效关系(3D-QSAR)研究,建立相关模型,验证模型的预测能力,三维等势图分析噻唑类衍生物结构与活性的关系。结果 Co MFA模型的交叉验证系数q2为0.796,相关系数r2为0.978;Co MSIA模型的q2以及r2分别为0.721和0.976;2种模型对化合物的活性预测与实际值接近;三维等势图可以全面直观的分析化合物结构对其活性的影响。结论该3D-QSAR模型三维等势图揭示了结构特征与抑制活性的关系,模型具有较好的预测能力和较强的稳定性,为进一步开发研究打下了较好的基础。

二氢乳清酸脱氢酶突变对米勒综合征患者体内蛋白及功能的研究

目的基于已知临床突变类型,即G202A、R346W和R135C,观察突变后相应蛋白功能变化。方法建立可稳定表达米勒综合征致病突变型G202A、R346W和R135C的宫颈癌细胞系。通过免疫组织化学和线粒体分层定位研究相应蛋白的线粒体定植功能、蛋白稳定性和酶活性。结果二氢乳清酸脱氢酶(DHODH)3种突变蛋白线粒体定植功能均未受影响,表达后均存在于线粒体内膜内。突变体G202A和R34W的蛋白稳定性降低;突变体R135C、蛋白稳定,但基底诱导酶活性受损致相应线粒体内酶活性缺失。结论 DHODH功能受损可能与米勒综合征症状相关联。

二氢乳清酸脱氢酶抑制剂前药的合成和稳定性及活性评价

本文以课题组前期发现的高活性DHODH抑制剂A为基础,依据前药合成策略,对其羧基进行酯化修饰得到12个前药分子,旨在优化化合物A的稳定性。分子水平抑制活性显示12个前药分子中只有A1~A5有微弱活性,与其作用机制和前药设计相符;随后评价了A1~A12在有机溶剂甲醇和pH为2.0、9.0的缓冲液中的稳定性,结果显示A12在甲醇中能较好的抑制先导分子内成环,A1~A8在酸性条件下易于水解,A9~A12在碱性条件易于水解;最后评价了A1~A12的细胞增殖抑制活性,其中A12表现出很好活性,其IC_(50)值为0.63μmol·L^(-1),与布奎那相当。这些结果为开展进一步体内活性研究奠定了基础。