科研成果

我院字成庭教授在《Bioorganic Chemistry》发表

 

2022年1月4日,我院字成庭教授在《Bioorganic Chemistry》(IF=5.275)(2022, 121,105585)期刊上在线发表了题为“Discovery of EGFR-Targeted Environment-Sensitive fluorescent probes for cell imaging and efficient tumor detection”的研究论文,该论文构建了一种靶向EGFR的小分子荧光探针,并成功用于表达EGFR细胞的共聚焦成像和荷瘤裸鼠的体内成像,此研究成果在EGFR靶蛋白识别、可视化等方面有很好的应用前景。

人表皮生长因子受体(EGFR),是一种具有酪氨酸激酶活性的膜表面受体,与配体结合后激活胞内区的酪氨酸激酶区域,从而启动细胞核内相关基因表达。EGFR过表达会激活下游信号通路,导致细胞过度生长并且具有侵袭性,在乳腺癌、头颈癌、非小细胞肺癌、肾癌、卵巢癌、结肠癌等,EGFR都会过表达,有些表达率甚至高达90%,是目前抗肿瘤药物研发的热门靶点。对EGFR蛋白可视化研究,尤其是荧光可视化研究是一项非常必要和极具挑战性的工作。

该论文设计了两种靶向EGFR小分子荧光分子探针,在第一代激酶抑制剂吉非替尼的基础上,引入了两种环境敏感型的荧光基团DNS和NBS取代吉非替尼的吗啉环片段、改变碳脂肪链连接臂的长度(2C-5C)等合成符合设计目的的化学分子。采用MTT法检测分子对过表达EGFR细胞系A431的抗增殖活性,筛选出了与吉非替尼活性相当的探针分子GN3,并用WB验证了其抑制EGFR磷酸化的能力。同时,对探针GN3与EGFR蛋白进行分子对接模拟,发现GN3能够很好的与EGFR蛋白的ATP结合口袋结合。并用Biacore S200 SPR系统评估了它们的实时相互作用,结果显示GN3与EGFR有显著亲和能力。接下来又进行了探针在细胞和动物活体中的性能测试:发现GN3是一种具有明显切换机制的荧光配体,可以特异性地对EGFR高表达水平的细胞做出荧光响应;在动物体内对wt-Ba/f3肿瘤能有效识别,具有很好的体内肿瘤靶向成像能力。

该论文以读博士王丽霞为第一作者,在读博士孙秀丽和已毕业硕士王泽昊参与研究工作。我院字成庭教授为共同通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金(21602196和31960075)、云南省科技厅基金(2017ZF003)、云南省绿色食品国际合作研究中心重点项目—云茶精深加工产品创新研究(2019ZG00904)和云南省绿色食品国际合作研究中心重点项目—生物制造关键技术创新和应用研究(2019ZG00909)的资助。

论文连接:https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2021.105585