【拟研究或解决的问题】
(1) HSP90及CDC37重组蛋白的表达;
(2) HSP90及CDC37重组蛋白的酶活力测定;
(3) 均相时间分辨荧光技术(HTRFreg;)HSP90抑制剂筛选方法的建立
【研究手段】
- 融合蛋白诱导表达条件优化;
- SDS-PAGE电泳;
- AKTA蛋白纯化技术;
- HTRF。
【文献综述】
热休克蛋白(HSP)作为分子伴侣广泛存在生物体中 ,它的作用是确保蛋白质的正确折叠,维持正常功能及决定该分子是否被降解。其种类的划分是根据相对分子质量的不同 , 如 HSP90 、HSP70、HSP23等,其中 HSP90 家族是目前研究的热点。HSP90 为组成型表达的蛋白,包括 alpha; 和 beta; 两种分子,是 HSP 家族中为数不多的合有内含子的成员之一。HSP90 作为特异分子伴侣与类固醇激素受体(包括 GR , PR , ER , RAR , VDR 等)及信号传导途径中的酪氨酸蛋白激酶及丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶等分子结合 ,调节它们的生物活性,防止蛋白质的变性和聚集。HSP90在细胞中含量丰富, 占细胞蛋白总量的 1% ~2%,其底物蛋白多在细胞的生长调控及存活方面发挥着重要作用。而在肿瘤细胞中 , HSP90 表达量为细胞的 2~ 10倍 ,提示其与细胞的恶性转化关系密切 ,它的众多底物蛋白参与了肿瘤进展的所有关键环节,在促进肿瘤细胞增殖、抑制凋亡的信号转导过程中扮演着重要角色 ,故 HSP90 已成为肿瘤治疗的一个新靶点 。目前发现的 HSP90 底物蛋白已超过 50 种, 包括跨膜酪氨酸激酶(Her2/neu、EG-FR 、MET 、IGF-1R), 丝、苏氨酸蛋白激酶(Akt、Raf-1、Ikk), 转录因子(H IF-1), 甾体激素受体(AR 、ER 、PR)等 。 HSP90 抑制剂能够抑制 HSP90 的分子伴侣功能,促进多种底物蛋白通过泛素-蛋白酶体通路降解,同时阻断多条信号转导通路,从而抑制肿瘤增殖,诱导肿瘤细胞凋亡。越来越多的研究表明,HSP90 抑制剂有可能为一类杀伤多种肿瘤细胞的有效药物。
在热休克蛋白家族中,Hsp90具有特殊的分子伴侣功能,参与了众多与肿瘤细胞增殖和凋亡调控信号相关的分子构象与稳定性的调节,在肿瘤细胞的异常增殖、药物耐受及抗凋亡信号通路活化等方面扮演着重要的用色。
分子伴侣蛋白广泛存在于原核生物和真核生物细胞内,不仅可以调节处于应激状态下细胞的生理功能,而且在蛋白折叠、蛋白定位、维持蛋白构象等方面也起着重要作用。热激蛋白(heat shock protein,Hsp)90是细胞内最重要的分子伴侣蛋白,它约占细胞总蛋白量的1%~2%,在维持细胞内蛋白的稳定构象与正常功能中起着重要作用。Hsp90的底物蛋白(client proteins)多是细胞内信号转导通路的关键蛋白成分,与肿瘤的发生、发展密切相关。众多研究表明,HSP90与其底物蛋白之间的相互作用还需要一些辅助伴侣分子(co-chaperones)的参与,如HSP70、Hop、Cdc37、p23等。在所有辅助伴侣分子中,细胞分裂周期蛋白(cell division cycle pretein , Cdc)Cdc37可以特异性地介导多种蛋白激酶与Hsp90的结合,由于这些蛋白激酶在细胞周期、信号转导和基因表达中都起着重要的作用,因此Cdc37参与了细胞内的多项生命活动。
目前已知的大多数Hsp90 与蛋白激酶之间的相互作用都依赖于Cdc37。在Hsp90 的众多辅助伴侣分子中, 只有Cdc37 蛋白在细胞周期、增殖过程中起着重要作用。在芽殖酵母中,具有正常功能的Cdc37 是细胞完成分裂所必需的。肿瘤细胞内大多数生长信号通路的活性依赖于以Hsp90 为基础的分子伴侣复合体,因此,以分子伴侣复合体作为药物靶点,比选择性地抑制某一个癌基因的活性具有更大的优势。
