多-ADP-核糖聚合酶(PARP)催化蛋白质聚ADP-核糖基化(parylation)。这种酶促翻译后的阳离子需要烟酰胺腺苷二核苷酸(NAD +)作为ADP-核糖的供体。ADP-核糖在各种类型的氨基酸残基的侧链之间的共价附着后,PARP可以继续在核糖基2 0 -OH位置依次添加ADP-核糖,从而导致线性或分支的聚-ADP-核糖(PAR)poly-Mers,最多300 ADP-ribose单位。1,2作为PARP家族的创始成员,PARP1在遗传毒性条件下占75 - 95%的细胞核化活性。3 - 5除了抚养许多蛋白质底物外,PARP1还经历了强大的自身释放。通过将聚合物添加到自身和其他蛋白质中,PARP1介导的Parylation在
PARP酶的特征是在家族的基因和蛋白质中存在特征性PARP结构域(参考文献1)。“直接”家族在人类中体现了18个基因(PARP1-4,PARP5A,PARP5B,PARP6-17)(参考文献1,2)。然而,基于结构和功能同源性,PARP酶的“扩展”家族较宽(参考文献1)。Classical PARP enzymes catalyse the cleavage of NAD + to nicotinamide and ADP-ribose units which are transferred to acceptor target proteins, thus inducing protein mono-ADP- ribosylation (MARylation) or poly-ADP-ribosylation (PARylation) that in turn modulate the biological properties of the acceptor proteins (Refs 1 , 3 ).玛丽化和paryation是古老的反应,并且存在于生命的所有领域(细菌,植物,真菌和动物)(参考4)。为了更好地理解ADP-核糖基化所涉及的机制,我们将读者推荐给著名的评论:(参考1,5,6,7,8,9)。PARP酶具有广泛的生理和病理生理任务(参考文献8)。大部分细胞核化归因于PARP1和PARP2(参考文献10,11),并且PARP1和PARP2之间存在很强的结构和功能同源性(参考文献12、13)。最近的研究已经阐明了PARP1和PARP2的单独功能(例如(参考14)),在此我们将描述PARP2和DETIPHER的生物学作用,哪些是PARP2特异性的,哪些是与其他PARP酶共享的。
DNA 损伤反应 (DDR) 缺陷会导致基因组不稳定,这是癌症的标志之一。聚(ADP-核糖)聚合酶 (PARP) 参与各种 DDR 通路,在 DNA 损伤后决定细胞命运。PARP 易于用药,针对主要 DDR 相关 PARP、PARP1 和 PARP2 的 PARP 抑制剂 (PARPi) 目前已获准用于治疗多种肿瘤类型。抑制有效的 PARP1/2 依赖性 DDR 对具有同源重组缺陷 (HRD) 的肿瘤细胞是致命的,尤其是乳腺癌 1 型易感蛋白 1 或 2 (BRCA1/2) 依赖性通路缺陷,同时允许健康细胞存活。此外,PARPi 通过增加基因组不稳定性、免疫通路激活和癌细胞上的 PD-L1 表达间接影响肿瘤微环境。因此,PARPi 可能会增强对免疫检查点抑制剂 (ICI)(例如抗 PD-(L)1 或抗 CTLA4)的敏感性,从而为 PARPi-ICI 联合疗法提供理论依据。在这篇综述中,我们讨论了 PARP1/2 在细胞中发挥不同作用的复杂背景,并总结了 PARPi 从实验室到临床发挥作用的基本原理。此外,我们详细介绍了正在进行的临床试验的早期数据,表明 PARPi 和 ICI 具有协同作用。我们还介绍了治疗开发的诊断工具,并讨论了这种方法的未来前景和局限性。
摘要:聚(ADP-核糖)聚合酶 1(PARP1)抑制剂通过合成致死彻底改变了许多具有 DNA 修复缺陷的癌症的治疗方法。在多药理学概念的倡导下,最近的证据发现,同时扰乱溴结构域蛋白 4(BRD4)和 PARP1 的酶活性可显著增加癌细胞的死亡率。在此,我们开发了一种新颖的化学信息学方法,结合基于结构的方法,旨在促进双 PARP1-BRD4 抑制剂的设计。所开发的方法不是连接药效团,而是首先识别合并药效团(一组含酰胺的环系统),然后进一步从中优先考虑菲啶-6(5 H )-酮。基于此出发点,合理设计了几种小分子,其中HF4对BRD4和PARP1表现出低微摩尔抑制活性,特别是对BRD4 BD1表现出强烈的抑制作用,IC 50值为204 nM。此外,它通过阻止细胞周期进程和阻止DNA损伤修复,对乳腺癌基因缺陷和乳腺癌细胞系表现出强大的抗增殖作用。总之,我们设计类先导分子的系统努力有可能为探索双重PARP1-BRD4抑制剂作为乳腺癌治疗的有希望的途径打开大门。此外,所开发的方法可以扩展到系统地设计针对PARP1和其他相关靶标的抑制剂。■简介传统的药物发现主要侧重于设计对其主要靶标具有高度选择性和效力的化学实体。这种单靶点治疗策略强烈地遵循将疾病表型与特定蛋白质功能丧失联系起来的直接因果关系。 1 − 3 然而,疾病尤其是多因素疾病通常被认为是涉及多个目标的生理网络通路中的异常信号转导。 4 因此,基于网络药理学概念,5 化合物的多靶点谱在近几十年的药物发现过程中日益受到重视,并代表了治疗包括肿瘤学和神经退行性疾病在内的复杂和多因素疾病的有效策略。 6 − 9
DNA 损伤反应 (DDR) 缺陷会导致基因组不稳定,这是癌症的标志之一。聚(ADP-核糖)聚合酶 (PARP) 参与各种 DDR 通路,在 DNA 损伤后决定细胞命运。PARP 易于用药,针对主要 DDR 相关 PARP、PARP1 和 PARP2 的 PARP 抑制剂 (PARPi) 目前已获准用于治疗多种肿瘤类型。抑制有效的 PARP1/2 依赖性 DDR 对具有同源重组缺陷 (HRD) 的肿瘤细胞是致命的,尤其是乳腺癌 1 型易感蛋白 1 或 2 (BRCA1/2) 依赖性通路缺陷,同时允许健康细胞存活。此外,PARPi 通过增加基因组不稳定性、免疫通路激活和癌细胞上的 PD-L1 表达间接影响肿瘤微环境。因此,PARPi 可能会增强对免疫检查点抑制剂 (ICI)(例如抗 PD-(L)1 或抗 CTLA4)的敏感性,从而为 PARPi-ICI 联合疗法提供理论依据。在这篇综述中,我们讨论了 PARP1/2 在细胞中发挥不同作用的复杂背景,并总结了 PARPi 从实验室到临床发挥作用的基本原理。此外,我们详细介绍了正在进行的临床试验的早期数据,表明 PARPi 和 ICI 具有协同作用。我们还介绍了治疗开发的诊断工具,并讨论了这种方法的未来前景和局限性。
细胞靶标结合技术能够量化细胞内药物结合;然而,同时评估药物相关表型已被证明具有挑战性。在这里,我们通过突变体的积累将细胞靶标结合作为一个平台,可以使用条件稳定的药物生物传感器同时评估药物-靶标相互作用和表型反应。我们观察到,药物反应性蛋白质型在已知药物靶标的报道突变体中普遍存在。兼容突变体似乎遵循结构和生物物理逻辑,允许生物传感器池的蛋白质内和旁系同源扩展。然后,我们应用我们的方法将靶标参与与 MutT 同源物 1 (MTH1) 抑制剂的不同细胞活动分开,剖析 Nudix 水解酶 15 (NUDT15) 与 R139C 药物遗传学变体相关的硫嘌呤代谢,并分析聚(ADP-核糖)聚合酶 1/2 (PARP1/2) 结合和 PARP 抑制剂 (PARPi) 捕获 DNA 的动态。此外,PARP1 衍生的生物传感器促进了 PARP1 结合剂的高通量筛选,以及活体动物中 PARPi 结合的多模式离体分析和非侵入性跟踪。这种方法可以通过连接药物结合事件及其生物学后果来促进对药物-靶标参与的整体评估。
癌症中的凋亡允许肿瘤细胞生存并繁殖,并导致肿瘤进展和耐药性。相反,Parthanatos是由聚(ADP-核糖)聚合酶1(PARP1)过度激活,诱导凋亡诱导因子(AIF)易位的caspase非代谢崩溃的,以及综合DNA损伤。几种癌症模型涉及parthanatos。脱氧噬菌体毒素(DPT)通过过量的ROS产生,PARP1上调和AIF核易位诱导神经胶质瘤细胞中的parthanatos。像急性髓样白血病(AML)一样,大麻素衍生物Win-55触发了Parthanatos,并且诸如Olaparib等PARP抑制剂可以逆转效果。制定涉及高级癌症治疗策略的癌症治疗策略取决于凋亡与帕氏症之间的相互作用。然而,这种基于凋亡的癌症疗法倾向于发展抗药性,因此迫切需要研究诸如parthanatos之类的替代途径,帕氏症(Parthanatos)可能并不总是触发凋亡。在克服凋亡耐药性时,有证据表明,将凋亡诱导剂(例如BH3 Mimetics)与PARP抑制剂结合起来可以协同增强细胞死亡。氧化应激调节剂可促进骨par骨和凋亡路径的执行并允许治疗。在这篇综述中,讨论了与癌症治疗潜力有关的凋亡和parthanatos在分子水平上进行彻底比较。关键字:parthanatos,凋亡,癌症,细胞死亡机制,PARP1,胱天蛋白酶,耐药性我们纳入了最新发现,以证明帕氏症不仅可以通过帕氏症和凋亡的结合使用来管理治疗耐药性,并增强癌症治疗,而且还可以对长期循环的癌症干细胞治疗多种形式的转移性癌症来使用免疫力和骨沉积。
视网膜细胞瘤肿瘤抑制蛋白(RB)与多种表观遗传试剂酶在物理和功能上相互作用,以控制转录调控,响应复制应力,促进DNA损伤反应和修复以及调节基因组稳定性。更好地了解RB功能的分裂如何影响基因组稳定性的表观遗传调节,并确定此类变化是否代表了RB功能障碍的癌细胞的极低弱点,我们进行了基于成像的筛查以识别表观遗传抑制剂,以识别DNA损伤并促进RB-定位率损害RB的稳定性。我们发现,单独的RB丢失会导致高水平的复制依赖性聚-ADP核糖基化(Par-ylation),并且通过捕获染色质上的PARP Enbyemes来防止在染色质上捕获RB-DE浓缩细胞,从而在未分解的复制应力下进展到有丝分裂的细胞。这些缺陷将高水平的DNA损伤和细胞活力损害。我们证明了这种敏感性是在针对PARP1和PARP2的一批药物中保守的,可以通过重新表达RB蛋白来抑制。在一起,这些数据表明,靶向PARP1和PARP2的药物可能与RB脱氧癌的临床相关。
FLT3-ITD突变发生在约30%的急性髓样白血病(AML)中,并且预后不良。但是,FLT3抑制剂仅部分有效,容易获得获得的抗性。在这里,我们将与YES相关的蛋白1(YAP1)识别为FLT3-ITD + AML中的肿瘤抑制剂。YAP1失活赋予FLT3-ITD + AML细胞对化学疗法和靶向治疗的耐药性。质谱测定法显示,DNA损伤修复基因聚(ADP-核糖)聚合酶1(PARP1)可能是YAP1的下游,YAP1敲低的促销效应通过PARP1抑制剂部分反转。重要的是,组蛋白脱乙酰基酶10(HDAC10)通过组蛋白H3赖氨酸27(H3K27)乙酰化导致YAP1乙酰化水平降低,从而导致YAP1的核积累降低。选择性HDAC10抑制剂Chidamide或HDAC10敲低激活的YAP1,增强的DNA损伤以及显着减弱的FLT3-ITD + AML细胞电阻。此外,奇达胺与FLT3抑制剂或化学疗法的组合协同抑制了生长,并增加了FLT3- ITD + AML细胞系的凋亡,并从复发FLT3-ITD + AML患者中获得了抗性细胞。这些发现表明HDAC10-YAP1-PARP1轴维持FLT3-ITD +
