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NOXA通过新型组蛋白脱乙酰基酶抑制剂加强凋亡诱导
1毒理学研究所，大学医学中心Mainz，55131德国Mainz； relashry@uni-mainz.de（R.A.）; alabdeen@uni-mainz.de（A.-H.M.M.）2曼苏拉大学牙科学院口腔病理学系，曼苏拉大学35516，埃及3埃及35516，阿斯万大学科学系动物学系，阿斯万81528，埃及4，埃及4药物学系，马丁·拉特尔·纳尔·哈尔尔·纳尔·纳尔·纳尔·纳尔·纳尔·纳尔·纳尔·纳尔·纳尔·纳尔·纳尔·纳尔·纳尔·纳尔·纳尔·纳尔·纳尔·纳尔·纳尔，06120年6月16日; kristin.hausmann@gmx.de 5通用外科，分子肿瘤学和免疫疗法的诊所，罗斯托克大学医学中心，18057年，德国罗斯托克； Michael.linnebacher@med.uni-rostock.de 6内科Indersical I，Molecular Hepatology，Johannes Gutenberg-University Mainz，Mainz，55131，德国Mainz，德国Mainz； sstrand@uni-mainz.de 7血液学，肿瘤学和癌症免疫学系，慈善 - 柏林，柏林弗雷伊大学柏林和洪堡大学和汉堡大学，柏林，柏林，10117柏林； matthias.wirth@charite.de 8号，内脏和儿科外科部，大学医学中心哥廷根，37075Göttingen，德国99德国癌症研究中心（DKFZ）和德国癌症联盟（DKFZ）和69120 Heidelberg，Heidelberg，德国，德国 *通讯 *）; okraemer@uni-mainz.de（O.H.K.）
NOXA 是癌症治疗背后的 BCL-2 家族成员
凋亡是一种依赖于胱天蛋白酶级联激活的程序性细胞死亡，它调节从胚胎发育到免疫稳态的许多过程，并在癌症中发挥重要作用。逃避凋亡确实是肿瘤细胞的基本特征之一，肿瘤细胞经常表现出主要促存活的 BCL-2 同源物 BCL-2、BCL-xL 和/或 MCL-1 表达增加，导致肿瘤进展或对抗癌治疗产生耐药性 [1]。线粒体外膜通透性 (MOMP) 是细胞凋亡中的关键细胞事件，因为随后细胞色素 c (cyto-c) 从线粒体膜间隙通过 BAX/BAK 孔释放到细胞溶胶，促进凋亡小体形成和下游凋亡效应胱天蛋白酶的激活。 MOMP 还可以导致其他线粒体成分（包括线粒体 DNA）的释放，这些成分参与由凋亡性胱天蛋白酶抑制的其他炎症信号通路 [2,3]。BCL-2 家族蛋白
通过大肠杆菌中的合成分泌系统将 Noxa 的线粒体靶向结构域靶向递送至肿瘤组织
药物的靶向输送是成功治疗肿瘤等严重疾病的关键方面。为了实现肽类药物的高特异性和低尺寸限制的精确输送，合成的 3 型分泌系统 (T3SS) 由沙门氏菌致病岛-1 (SPI-1) 中编码的天然遗传系统改造而成，该系统不包含毒力效应物。在这里，我们测试了合成 T3SS 作为肽类药物输送机制的潜力，因为它具有模块化特性。首先，将合成 T3SS 的遗传系统引入非天然宿主大肠杆菌，之所以选择该宿主是因为它缺乏沙门氏菌驱动的毒力因子。接下来，测试了 Noxa 的线粒体靶向结构域 (MTD) 作为具有抗肿瘤活性的货物蛋白。为此，对编码 MTD 的基因进行工程改造，使其通过合成 T3SS 分泌，从而在 N 端得到标记的 MTD。当将携带合成 T3SS 和 MTD 的质粒大肠杆菌注射到肿瘤小鼠体内时，诱导后在肿瘤组织中可以清楚地检测到 N 端带有分泌标签的 MTD。此外，携带的 MTD 的细胞毒性活性可减缓肿瘤动物的肿瘤生长和死亡率。因此，这项研究通过植入专用的递送系统，增强了生物治疗细菌在肿瘤治疗中的应用。
了解 MCL-1 蛋白质稳定性的途径
图 1：MCL-1 抑制剂诱导的 MCL-1 蛋白上调、稳定性和诱导细胞凋亡的机制。已证实使用 MCL-1 抑制剂治疗后，MCL-1 蛋白有三种主要上调途径 (A – C)。 (A) MCL-1 蛋白稳定性在一定程度上是在与 MCL-1 抑制剂结合后得到促进的，导致蛋白质构象变化，从而通过上游 MEK/ERK 信号通路增强 MCL-1 Thr163 磷酸化。 (B) MCL-1 抑制剂治疗增强了 DUB 活性并诱导 Noxa 与 MCL-1 解离，随后 Noxa 快速降解，通过增强 USP9x：MCL-1 相互作用实现 MCL-1 稳定性。此外，MCL-1 抑制剂降低了 E3 连接酶 Mule 的水平，导致 MCL-1 泛素化缺陷。净效应表现为 MCL-1 蛋白稳定性增加。 (C) MCL-1 抑制剂与 MCL-1 蛋白结合，诱导 MCL-1 与 BAX/BAK 促凋亡蛋白复合物分离，促进其寡聚化，从而诱导细胞凋亡。黑色箭头表示增强作用，红色箭头表示抑制作用。X 标记表示正常通路中断。
MCL-1：具有巨大潜力的目标......
细胞凋亡既可以在细胞内也可以在细胞外被激活，导致细胞内发生一系列生化变化，最终导致细胞死亡。无论启动细胞凋亡的因素是什么，该过程都涉及激活 caspase 家族的一组蛋白水解酶、DNA 碎片化、细胞骨架崩解和凋亡小体的形成。细胞凋亡在某个时间点之后是不可逆的，因此对其的精确控制和调节极其重要。在健康细胞中，促进（促凋亡）和抑制（抗凋亡）凋亡过程的调节蛋白之间存在平衡。其中最大的家族是 Bcl-2 蛋白。Bcl-2 家族中的促凋亡蛋白包括：BID、Bax、Bak、Bad、NOXA 和 PUMA。抗凋亡蛋白包括 BCL-2、BCL-xL、MCL-1 和 survivin。
STING 依赖性旁分泌在抗有丝分裂治疗中形成乳腺肿瘤的凋亡启动
抗有丝分裂化疗的一个有趣但未表征的作用是集体引发癌细胞凋亡线粒体外膜通透性 (MOMP)，同时仅影响循环细胞亚群。在这里，我们表明，在受到抗有丝分裂治疗的癌细胞中，cGAS/STING 的激活会诱导促凋亡分泌表型，积累微核并保持线粒体完整性，尽管存在内在的凋亡压力。对紫杉醇敏感的原发性人类乳腺肿瘤和患者来源的异种移植的器官型培养物表现出典型的 I 型 IFN 和 TNF α 暴露的基因表达特征。由 cGAS/STING 激活诱导的这些细胞因子会触发邻近细胞中的 NOXA 表达，并使它们对 BCL-xL 抑制非常敏感。 cGAS/STING 依赖性凋亡效应是体内紫杉醇反应所必需的，并且这些效应通过 BH3 类似物的连续给药（而非同步给药）而得到放大。因此，抗有丝分裂剂通过细胞质 DNA 传感通路依赖性细胞外信号在异质敏感癌细胞中传播凋亡启动，这可通过延迟 MOMP 靶向来利用。
MUC1 适体封盖介孔二氧化硅纳米粒子可克服三阴性乳腺癌的 Navitoclax 耐药性
逃避凋亡是癌症的一个特征。[8] BCL-2 家族蛋白是此类细胞死亡的关键介质。它们分为三个亚家族：促凋亡 BH3 特异性配体（BID、BAD、BIM、PUMA、NOXA 等）、促凋亡多 BH 结构域效应蛋白（BAX 和 BAK）和抗凋亡蛋白（Bcl-2、Bcl-xL、Bcl-w、Mcl-1 和 Bfl-1）。[9–11] 促凋亡和抗凋亡成员之间的平衡决定了细胞的存活或死亡。在肿瘤中，这种平衡通常倾向于存活，导致肿瘤持续扩散和化疗耐药性。 [12] 为了克服这种肿瘤存活机制，已经开发出几种 BCL-2 抗凋亡蛋白抑制剂，也称为 BH3 模拟药物，例如 ABT-263（称为 navitoclax）。 [13] 事实上，navitoclax 目前参与了针对不同实体和液体肿瘤的多项临床试验（NCT01989585 NCT02520778、NCT03181126、NCT03366103、NCT03222609 和 NCT02079740）。 [14]
三氧磷酸异构酶作为量子逻辑门
这项研究提出了以下假设：糖酵解中三氧磷酸异构酶（TIM）是一种量子逻辑门。利用量子力学，我们将蒂姆的二羟基丙酮（DHAP）催化转化为3-磷酸甘油醛（G3P）作为量子操作，参与精确的质子转移。为了探索这种量子行为的更广泛的含义，我们开发了一种量子模型，以评估钠 - 葡萄糖共转运蛋白2抑制剂（SGLT2I）对甲基聚糖形成的影响，这是一种与先进的糖化终极产物相关的有毒副产物（AGES）。我们的模型预测，SGLT2I可以通过降低中间形成的可能性来减少甲基甘氨酸，从而为在临床环境中观察到的保护作用提供了一种机制，包括糖尿病，肾病和心力衰竭的血管和肾脏性。通过将蒂姆重新构图为量子逻辑门，本研究不仅挑战了酶促功能的传统观点，而且为量子生物学开辟了新的途径，对代谢性疾病研究和药物开发的未来产生了深远的影响。此外，考虑到由于量子隧道效率低下而导致的甲基乙二醇，可以假设一种新的“ Noxa patogena”，将其作用解释为量子干扰。
BH3 类似物：癌症治疗的最新进展
摘要 30 年来，BH3 类似物研究的成果令人鼓舞，它们确实为靶向各种疾病状态下的凋亡途径中间体提供了许多可靠的范例。这种合理的药物设计方法不仅产生了几种关键的治疗方法，而且这些成果还为未来遗传学水平上基础和临床研究的综合机制方面提供了见解。在医学研究的其他领域中，没有哪一种工作比癌症研究更能感受到这种影响，因为癌症研究是通过靶向 BAX-Bcl-2 蛋白质-蛋白质相互作用进行的。考虑到这些有希望的成果，还开发了几种模拟物及其潜在的治疗应用，用于其他几种病理状况，例如心血管疾病和组织纤维化，从而突出了凋亡途径的内在分支及其对一般组织稳态的输入的普遍重要性。考虑到这些最新进展，以及在一个引起如此多科学兴趣的领域，我们评估了 BH3 模拟物领域如何发展和多样化，重点关注其在单一和联合癌症治疗方案中的用途，并最近探索了可能有助于开发此类未来疗法的治疗递送方法。关键词：细胞凋亡、BH-3 模拟物、PUMA 模拟物、Smac 模拟物、Bcl-xL 模拟物、Noxa 模拟物、Mcl1 模拟物、纳米粒子
回顾文章发现，靶向Bcl-2蛋白质蛋白的药物的开发和应用
引言Bcl-2蛋白质家族包括功能相反的，尽管结构相关的蛋白质[1]。创始成员Bcl-2在1980年代中期发现了其与血液癌（如卵泡淋巴瘤）的染色体易位（t（14; 18））特征[2-5]。然而，直到1988年，它的真实功能才被发现是一种促进细胞存活而不是细胞增殖的癌基因，就像当时其他已知的致癌基因一样[6]。后来发现了其他几种促生存蛋白（BCl-XL，MCL-1，BCL-W和BFL-1），所有这些都与称为Bcl-2同源性（BH1 - 4）结构域的四个序列同源性区域相关[7-10]。在具有促进死亡功能的蛋白质子集中也发现了这些，即Bax，Bak和Bok（以下简称Bax/Bak蛋白）[11-13]。并行，第二组促凋亡蛋白（即BAD，BIM，BID，BIK，BMF，NOXA，PUMA，HRK）也被发现仅具有BH3域，因此称为仅BH3蛋白[14-21]。生化和遗传学研究很快揭示了一般的途径，现在称为内在的求主途径，通过该途径，细胞会自杀以响应多种应力（例如生长因子含量，活性氧，内质网应激，减轻DNA的化学疗法）。在健康的细胞中，Bax/Bak蛋白在细胞质或与线粒体上的促蛋白结合的“灭活”状态下存在[12，22 - 26]。死亡刺激后，凋亡是通过仅BH3蛋白的转录或翻译后上调引发的。这些与生存蛋白结合，并释放任何结合的“活化的” Bax/Bak样蛋白，或者，它们可以直接结合Bax/Bak，以诱导构象变化，使它们能够寡聚并在线粒体外膜中形成孔隙，从而释放出Cyto-Chrome [27 - 31]，从而释放出Cyto-Chrome [2]。细胞色素c促进了APAF-1的寡聚和凋亡小体的组装，该分子平台是一种分子平台，可以使蛋白水解caspase酶（caspase 9，caspase 9，然后是caspase 3/7）进行顺序激活[33] [33] [33]，它裂解了重要的细胞内底物，导致了细胞的衰老。通常，细胞凋亡受到促源性蛋白的限制，从而隔离了其促凋亡的反应。当促凋亡蛋白的水平压倒了生存分子时，凋亡随之而来。由于各种细胞缺陷而导致的失控凋亡，包括发表的记录的异常表达：2021年9月13日