谷氨酰胺合成酶抑制剂对衰老期烟叶氮代谢的影响

通过质外体提取和测定氮素代谢相关酶等方法,调查了不同浓度谷氨酰胺合成酶(GS)抑制剂(Glufosinate)对2个氮效率烤烟品种氮代谢相关生理指标的影响。结果表明,GS抑制剂可以有效抑制衰老期间烟叶GS活性,使氮素再同化能力下降,促进氮素营养物质的降解,并诱导谷氨酸脱氢酶(GDH)活性升高和硝酸还原酶(NR)活性下降,使叶片NH4+积累,增大了氨气挥发潜力,且随着GS抑制剂浓度的升高,抑制效果更加明显。氮低效品种与氮高效品种相比,衰老速度快,叶片NH4+的积累量小,氨气挥发潜力大,品种间差异显著。GS抑制剂可以加速叶片衰老,促进氮素降解和再转移。

醛固酮合成酶抑制剂治疗原发性醛固酮增多症的可行性探讨

近年来,醛固酮合成酶抑制剂(aldosterone synthase inhibitor,ASI)治疗高血压受到广泛关注,osilodrostat、baxdrostat、lorundrostat和dexfadrostat等药物相继被研发并开展了一系列临床研究。本文拟对当前ASI治疗高血压的临床研究结果及存在的问题和争议进行阐述,并探讨ASI治疗原发性醛固酮增多症的可行性。

谷氨酰胺酶抑制剂CB-839介导T细胞效应抑制肺癌细胞中αKGA、Gln转化的作用机制

目的研究谷氨酰胺酶抑制剂CB-839(简称CB-839)介导T细胞效应抑制肺癌细胞α-酮戊二酸(αKGA)、谷氨酰胺(Gln)转化的作用机制。方法10只SPF级健康SD裸鼠均建立肺癌动物模型,分为模型组及抑制剂组,模型组裸鼠常规饲养;抑制剂组裸鼠皮下注射CD-839,测量两种肿瘤体积。人肺癌细胞A549购自上海匹拓公司,将肺癌细胞分为Ⅰ组(肺癌细胞常规培养)、Ⅱ组(肺癌细胞+0.25μmol/L浓度CB-839)、Ⅲ组(肺癌细胞+0.50μmol/L浓度CB-839)、Ⅳ组(肺癌细胞+1.00μmol/L浓度CB-839)。MTT法测A549细胞增殖,流式细胞仪测A549细胞凋亡及CD80、CD86、主要组织相容性复合体Ⅱ(MHCⅡ)水平,RT-qPCR测谷氨酸脱氢酶(GLUD1)mRNA、谷氨酰胺酶(GLS)mRNA水平,αKGA试剂盒测αKGA水平。结果培养24、48及72 h时Ⅰ组肺癌A549细胞吸光度(A值)高于Ⅱ组,差异有统计学意义(P<0.05);培养24、48及72 h时Ⅳ组肺癌A549细胞A值与Ⅲ组比较,明显降低,差异有统计学意义(P<0.05)。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ组肺癌A549细胞凋亡率分别为(3.02±0.39)%、(4.72±0.52)%、(7.95±0.84)%及(13.22±1.28)%。与Ⅲ组相比,Ⅳ组肺癌A549细胞中CD80、CD86、MHCⅡ水平升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。Ⅳ组肺癌A549细胞中αKGA水平与Ⅲ组比较,明显降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。GLUD1 mRNA与GLS mRNA呈正相关(r=0.671,P<0.001),GLUD1 mRNA与αKGA呈正相关(r=0.708,P<0.001)。GLS mRNA与αKGA呈正相关(r=0.671,P<0.001)。结论CB-839可能通过介导T淋巴效应提高CD80、CD86、MHCⅡ水平,抑制αKGA及Gln相关基因转化,从而降低肺癌细胞活性,促进其凋亡,为今后肺癌的临床治疗及新药研发提供参考依据。

靶向谷氨酰胺代谢增强抗肿瘤免疫和免疫治疗的研究进展

代谢重编程和免疫逃逸被认为是肿瘤的两大特征,在肿瘤的发生发展过程中起着重要作用。免疫检查点抑制剂的成功,开启了免疫疗法治疗肿瘤的新纪元。越来越多的证据表明,肿瘤细胞的代谢重编程有助于肿瘤免疫逃逸。肿瘤细胞处于高代谢状态,通过改变代谢途径来满足不受控制的生长和增殖需求。对谷氨酰胺的高需求导致多种类型的肿瘤对谷氨酰胺的依赖性。谷氨酰胺的代谢变化对肿瘤侵袭性和肿瘤微环境的重塑有显著影响。谷氨酰胺对免疫细胞的增殖和激活也至关重要。肿瘤细胞对谷氨酰胺的大量消耗会导致免疫抑制性肿瘤微环境,以及对免疫检查点抑制剂的耐药性。本综述总结了肿瘤细胞的谷氨酰胺代谢特征及促进肿瘤免疫逃逸的研究进展,并探讨了靶向谷氨酰胺代谢增强抗肿瘤免疫和免疫治疗的最新策略。

光对小麦叶片谷氨酰胺合成酶调节机理初探

以黄化小麦苗为材料 ,在无钙 (-Ca2 +)和有钙 (+Ca2 +)两种条件下 ,结合不同类型抑制剂以及红光、远红光和白光等不同光质处理 ,初步探讨了光调节小麦叶片谷氨酰胺合成酶 (GS)活性的机理。结果表明 ,黄化小麦叶片经连续 72h光诱导后 ,其GS活性达到正常绿叶水平。有钙培养的小麦幼苗叶片谷氨酰胺合成酶活性高于无钙处理。光对GS活性的调节存在多级水平 ,首先是光对GS的直接激活作用 ,该过程有光敏色素的参与 ,而光敏色素可能是通过钙调系统而起作用的 ,其红光 /远红光逆转效应需要钙的参与 ;其次是光诱导GS的重新合成 ,短期调节主要是从翻译水平上起作用 ,受环己亚胺的抑制 ,长期调节则是在转录水平上发挥作用 。

耐热嗜酸古细菌Sulfolobus acidocaldarius谷氨酰胺合成酶的表达调控和性质研究

古细菌Sulfolobusacidocaldarius细胞内谷氨酰胺合成酶的表达量随着培养条件的改变有较大差异,RNA印迹表明,该差异是在mRNA水平受到调控.经DEAE Sepharose和SephacrylS 30 0两步分离酶蛋白,SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS PAGE)和凝胶过滤测定分子质量,表明该酶为 12个相同亚基组成,分子质量为 6 30ku的多聚体.该酶的最佳pH为 7 3;对羟胺、谷氨酰胺、ADP和Mn2 + 的Km 值分别为 3 5mmol/L、1 3mmol/L、0 15mmol/L和 0 2 4mmol/L;其γ 谷氨酰转移酶活性和生物合成酶活性的最佳温度均为 90℃.Arrhenius曲线表明,γ 谷氨酰转移酶的活化能为4 7kJ/(mol·K),生物合成酶的活化能分别为2 9kJ/(mol·K)(4 0～ 75℃)和 10kJ/(mol·K)(5 5～ 90℃).对该酶的抑制剂研究发现,与其他来源的谷氨酰胺合成酶不同,甘氨酸、L 丙氨酸能明显抑制S.acidocaldarius谷氨酰胺合成酶的活性,而常规的抑制剂如L 色氨酸、L 组氨酸、5′ AMP却没有抑制作用,甘氨酸、L 丙氨酸的抑制作用为竞争性抑制。

谷氨酰胺合成酶在固氮鱼腥藻固氮调节中的作用

在MSX(methlonine sulfoximine,谷氨酰胺合成酶的不可逆抑制剂)存在下,固氮鱼腥藻(Anabaena azotica)所分泌的氨量和谷氨酰胺合成酶(GS)活力有较好的负相关性,证明谷氨酰胺合成酶-谷氨酸合成酶(GS-GOGAT)是固氮鱼腥藻氨同化的重要途径。在蛋白质合成受到氯霉素拟制时,NH_4^+对固氮酶的失活是迅速的,同时GS活力有较大下降,表明NH_4^+的调控酶的失活或降解。在氮固定条件下,固氮酶活力半衰期小于4小时,GS活力半衰期大于10小时,则GS并不是固氮酶的正调节因子。NH_4^+和谷氨酰胺(gln)对固氮酶的失活作用随它的浓度增加而提高,但GS并没有这种相关性,低浓度NH_4^+(0.1—0.5mmol/L·NH_4Cl)对GS活力没有抑制作用,高浓度gln(1.0—2.0mmol/L)也没有抑制GS活力,说明GS并不直接调控固氮酶。MSX能消除NH_4^+和gln对固氮酶的抑制作用,并与藻龄有关。

谷氨酰胺∶6-磷酸果糖酰基转移酶抑制剂细胞筛选模型的建立

目的 建立己糖胺途径的关键酶谷氨酰胺∶6 磷酸果糖酰基转移酶(glutamine∶fructose 6 phosphateamidotransferase,GFAT)抑制剂的细胞筛选模型。方法 用改进的GDH法测定GFAT的活性。以速效胰岛素依赖的葡萄糖摄取观察细胞对胰岛素的反应性;用长效胰岛素诱导HIRc细胞,形成己糖胺途径过度活跃和胰岛素抵抗的细胞模型,并应用该细胞模型和GDH法筛选GFAT抑制剂。结果 用25nmol·L-1长效胰岛素刺激HIRc细胞36h,可明显激活己糖胺途径,使GFAT活性上升47%;同时产生胰岛素抵抗,使速效胰岛素依赖的葡萄糖摄取能力降低21%。Azaserine可明显抑制该模型中GFAT的活性。结论 长效胰岛素既可过度激活HIRc细胞己糖胺途径,又可使其产生胰岛素抵抗。该模型可用于筛选GFAT抑制剂。

mTORC1抑制剂影响谷氨酰胺代谢抑制人胰腺神经内分泌肿瘤细胞增殖

目的体外研究雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORC1)抑制剂对人胰腺神经内分泌肿瘤(pNET)细胞株BON增殖的影响,探讨谷氨酰胺(Gln)代谢在mTORC1抑制剂影响BON细胞增殖中的作用。方法体外培养人胰腺神经内分泌肿瘤细胞BON,分别用1、5、10、25、50、100nM的雷帕霉素处理后,应用CCK-8检测BON的生长抑制率。用100nM雷帕霉素处理BON细胞12h后,检测其对Gln的吸收水平。在无葡萄糖(Glc)和(或)无谷氨酰胺(Gln)的情况下,应用CCK-8检测BON的增殖情况以及流式细胞术检测细胞周期情况。结果雷帕霉素可明显抑制BON细胞的增殖,抑制率呈时间-浓度依赖性(P<0.05)。同时雷帕霉素影响BON对Gln的吸收,而BON明显依赖于Gln生长,Glc-/Gln+组、Glc-/Gln-组、Glc+/Gln-组生长速率较Glc+/Gln+组差异有统计学意义(P<0.05)。结论 mTORC1抑制剂可能通过影响Gln代谢抑制BON细胞的增殖。

谷氨酰胺酶新型抑制剂及其抗肿瘤活性研究进展

肿瘤细胞利用各种代谢途径以满足增殖的能量和生物合成需求。除葡萄糖外,谷氨酰胺也是肿瘤细胞生长的重要前体物质及能量来源。谷氨酰胺酶(glutaminase,GSL)活性与Ras、c-Myc等癌基因以及Rho GTP酶相关。诸多临床前研究已证实谷氨酰胺酶抑制剂不仅具有抗肿瘤活性,还可以明显增强耐药肿瘤细胞对靶向药物的敏感性。目前新型GSL抑制剂CB-839已进入Ⅰ期临床试验,有望成为癌症治疗的新型药物。本文就谷氨酰胺代谢及其新型抑制剂抗肿瘤研究进展做一综述。

质子泵抑制剂抑制糖酵解和谷氨酰胺代谢影响胃癌细胞增殖、凋亡机制的研究

背景:已有研究发现质子泵抑制剂(PPI)可抑制空泡型质子泵(V-ATPases)表达、影响胃癌细胞糖酵解水平。V-ATPases对肿瘤恶性生物学行为具有重要意义。目的:探讨PPI通过抑制糖酵解和谷氨酰胺代谢作用于胃癌的机制。方法:在细胞实验部分,对胃癌细胞株进行PPI加药处理并沉默相关分子,以CCK-8法检测细胞增殖,流式细胞术检测细胞凋亡,定量PCR和蛋白质印迹法分别检测mRNA和蛋白表达。在动物实验部分,将裸鼠分为空白对照组、0.9%NaCl溶液灌胃组、泮托拉唑钠溶液灌胃组、PKM2干扰组,观察小鼠体质量、摄食行为、肿瘤大小以及肿瘤组织内相关通路分子表达情况。结果:PPI可抑制胃癌细胞增殖,诱导细胞凋亡;PPI可抑制胃癌细胞糖酵解和谷氨酰胺代谢相关分子表达;干扰PKM2或PI3K均可抑制胃癌细胞增殖,诱导细胞凋亡;沉默V-ATPases可抑制胃癌细胞糖酵解和谷氨酰胺代谢相关分子表达。PPI灌胃治疗荷瘤小鼠可延缓肿瘤生长、缓解小鼠恶病质情况。结论:PPI可抑制V-ATPases和PI3K信号通路表达,进而影响胃癌细胞糖酵解和谷氨酰胺代谢水平,影响胃癌细胞增殖和凋亡水平,从而发挥抗肿瘤作用。

天冬酰胺合成酶B抑制剂高效液相色谱筛选方法的建立与应用

建立了一种快速、高效测定天冬酰胺合成酶B(AS-B)酶活性的反相高效液相色谱法(RP-HPLC)。酶反应体系中的氨基酸经2,4-二硝基氟苯(DNFB)柱前衍生,通过RP-HPLC测定酶反应体系前后底物及产物的变化来分析酶的活性。采用的色谱柱为AgilentC18柱(250mm×4.6mm,5μm),以50mmol/L醋酸钠缓冲液(pH6.2)-乙腈(体积比为15∶85)为流动相,流速为1.0mL/min,柱温为30℃,检测波长365nm,于6min内实现了各组分的基线分离。通过该方法测定反应动力学参数进行AS-B的抑制定量分析。将已知AS-B抑制剂L-谷氨酸-γ-甲酯作用于酶反应体系,测得的抑制剂的抑制常数与文献值相接近,证明该方法可用于AS-B抑制剂的筛选。

葡萄糖神经酰胺合成酶抑制剂PDMP对K562/A02细胞柔红霉素耐药逆转的研究

本研究旨在探讨葡萄糖神经酰胺合成酶(glucosylceramide synthase,GCS)抑制剂D,L-threo-1-phenyl-2-decanoylamino-3-morpholino-1-propanol(PDMP)hydrochloride对K562/A02细胞株柔红霉素(daunorubicin,DNR)耐药的逆转作用及其逆转机制。采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测不同浓度PDMP对K562细胞和K562/A02细胞的增殖抑制效应及其对K562/A02细胞DNR耐药逆转作用;用流式细胞术检测PDMP对K562/A02细胞内DNR浓度及细胞凋亡率的影响;半定量RT-PCR和Western blot方法检测K562及K562/A02细胞mdr1、GCS基因的表达以及PDMP对K562/A02细胞两种基因表达的影响。结果表明:DNR对K562和K562/A02细胞的IC50分别为0.23±0.02和7.15±0.24μg/ml,当PDMP≤20μmol/L时,对K562及K562/A02细胞株无明显生长抑制作用;20μmol/L和10μmol/L PDMP均能增加K562/A02细胞对DNR的敏感性,其耐药逆转倍数分别为2.59和1.69;两种浓度PDMP作用于耐药株48小时后能增加细胞内DNR浓度(p<0.05)和细胞凋亡率(p<0.01)。20μmol/L PDMP处理K562/A02细胞48小时后可在mRNA和蛋白水平下调GCS和mdr1基因的表达(p<0.01)。结论:PDMP可以增强K562/A02细胞对DNR的敏感性,其机制可能与增加细胞内药物浓度及细胞凋亡率、下调GCS和mdr1基因表达有关。

阻断谷氨酸-谷氨酰胺循环对大鼠脑缺血-再灌注损伤的神经保护作用

目的探讨阻断星形胶质细胞内谷氨酸-谷氨酰胺循环在脑缺血-再灌注损伤中的神经保护作用。方法采用大脑中动脉栓塞（MCAO）线栓法制备脑缺血-再灌注损伤动物模型,首次Longa神经功能评分1-3分者为模型建立成功。采用随机数字表法,将清洁级健康雄性SD大鼠30只完全随机分为空白对照组、假手术组、MCAO模型组、再灌注0 h和1 h给药组,每组各6只。MCAO模型组为栓线穿过大脑中动脉起始段并达大脑前动脉近端;假手术组为栓线至颈总动脉内,不阻断大脑中动脉血流;再灌注0 h给药组为拔出栓线后立即腹腔注射L-蛋氨酸砜亚胺（MSO）50 mg/kg;再灌注1 h给药组为拔出栓线再灌注1 h后,腹腔注射MSO 50 mg/kg。拔出栓线24 h后,行神经功能评分检测、脑梗死体积测定、谷氨酰胺合成酶（GS）活性和凋亡细胞检测。结果空白对照组和假手术组神经功能评分正常,脑组织内均未见梗死灶及凋亡细胞,GS酶活性差异无统计学意义（P〉0.05）;MCAO模型组GS活性低于空白对照组和假手术组,差异均有统计学意义[（176.7±2.8）×10^3U/g比（1 9 8.8±1.2）×10^3U/g和（1 9 6.1±2.6）×10^3U/g,均P〈0.0 1]。再灌注0 h和1 h给药组神经功能评分、脑梗死体积比、GS活性、凋亡细胞百分比分别与MCAO模型组比较,差异均有统计学意义[（1.2±0.4）分和（1.3±0.8）分比（2.5±0.6）分,（10.0±2.0）%和（20.9±1.1）%比（26.8±1.5）%,（22.2±1.2）×10^3U/g和（22.0±1.2）×10-3U/g比（176.7±2.8）×10^3U/g,（2.35±0.23）%和（4.36±0.30）%比（7.85±0.27）%,均P〈0.05];再灌注1 h给药组神经功能评分、脑梗死体积比、GS活性与再灌注0 h给药组比较,差异均无统计学意义（均P〉0.05）;再灌注0 h和1 h给药组凋亡细胞百分比差异有统计学意义（P〈0.01）。结论抑制GS酶活性,可阻断星形胶质细胞内谷氨酸-谷氨酰胺循环,发挥神经保护作用。

除草剂靶酶—天冬酰胺合成酶特性及其抑制剂的研究进展

天冬酰胺合成酶是2000年发现的除草剂环庚草醚靶标酶,在植物体中,天冬酰胺合成酶是催化天冬氨酸和谷胺酰氨生成天冬酰胺和谷胺酸,而天冬酰胺又是重要的运输氮化合物。现又明确天冬酰胺合成酶是由两部分组成:N基末端的两个反平行式β-折叠片层中的楔形部分是负责水解谷氨酰胺的活性部位;C基末端负责结合Mg2+ATP和天冬氨酸。在芳香族植物中发现单萜化合物有抑制天冬酰胺合成酶的作用,化学合成1,4-桉树脑衍生物也有一定除草活性。

微生物谷氨酰胺转胺酶制备过程中蛋白酶的抑制研究

针对微生物谷氨酰胺转胺酶(MTG)制备过程中含有蛋白酶的问题,研究了抑制蛋白酶活性的方法,确定了以六偏磷酸钠作为MTG酶制剂中的蛋白酶抑制剂,并且考察了六偏磷酸钠的最小有效添加量。在喷雾干燥前添加六偏磷酸钠可以有效地抑制蛋白酶的活力,可以达到酶制剂的应用要求。酪蛋白交联实验与凝胶电泳实验验证了添加六偏磷酸钠不会影响MTG对蛋白质的交联作用。

脂肪酸合酶及其抑制剂在子宫内膜癌中的研究进展

脂肪酸合酶(fatty acid synthase,FASN)是脂肪酸合成的关键酶,可催化脂质从头合成。正常组织中的脂肪酸大多来源于食物,而在子宫内膜癌细胞中脂肪酸依赖于脂质的从头合成。既往研究表明,FASN的表达与子宫内膜癌的发生、发展及预后不良相关,FASN的过表达与丝裂原细胞外激酶(mitogen extracellular kinase,MEK)/细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)/丝裂原激活的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)和磷脂酰肌醇3激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)信号转导通路相关。因此,特异性阻断FASN的活性可显著抑制肿瘤细胞的生长和增殖。综述子宫内膜癌中FASN的作用机制、FASN抑制剂(如C75、C93、奥利司他等)在子宫内膜癌或其他肿瘤中的研究进展,旨在为子宫内膜肿瘤的治疗提供新思路。

几丁质合成酶抑制剂

几丁质合成酶是生物合成几丁质的关键物质。几丁质是昆虫表皮和真菌细胞壁的特征成分,由于存在的特殊性而成为农药和医药研发的独特靶标。几丁质合成酶抑制剂由于具有安全、高效等特点,成为农用杀虫、杀螨、杀菌剂以及医药抗真菌药物的研发热点。本文综述了天然及人工合成的几丁质合成酶抑制剂的研究进展,并对其发展趋势进行了展望。

胸苷酸合成酶抑制剂雷替曲塞的合成

以L-谷氨酸二乙酯为手性元,采用汇聚合成法分别以2-氨基-5-甲基-苯甲酸为原料经环合、溴化制得2-甲基-6-溴甲基-3-氢-喹唑啉-4-酮(4),收率为69.1%;以2-噻吩甲醛为原料经硝化、氧化、酰氯化、缩合、还原及N-甲基化制得N-[5-(N-甲氨基)-2-噻吩甲酰基]-L-谷氨酸二乙酯(3),收率为25.4%;2-噻吩甲醛以硝酸-乙酸酐硝化后再经过氧化氢氧化制备5-硝基噻吩-2-甲酸,收率为62.2%;N-(5-氨基-噻吩-2-甲酰基)-L-谷氨酸二乙酯(10)的N-甲烷化反应中采用胺与碘甲烷摩尔比1∶1.1,一次性加入碘甲烷,收率为79.9%。化合物3与化合物4缩合生成N-[5-[N-[(3,4-二氢-2-甲基-4-氧-6-喹唑啉基)-甲基]-N-甲氨基]-2-噻吩甲酰基]-L-谷氨酸二乙酯(2),继而水解即得目标化合物雷替曲塞(1),总收率为22.5%。其结构经红外光谱、核磁共振谱、高分辨质谱及元素分析确证。

脂肪酸合成酶抑制剂减肥作用机制的研究进展

脂肪酸合成酶是催化内源性长链脂肪酸合成的关键酶。近年研究发现,脂肪酸合成酶抑制剂C75可以抑制小鼠进食量,增加外周能量消耗,因而具有减轻小鼠体重的作用。目前认为脂肪酸合成酶抑制剂C75的减肥作用机制主要通过调节下丘脑与进食行为相关的神经肽表达,使进食量减少;此外,在外周还可以减少脂肪储存,加强脂肪酸氧化。