机体铁稳态关键调控因子hepcidin与铁外运蛋白Ferroportin相互作用的分子机制

Hepcidin（简称Hep）是2000年才发现的一个由肝脏分泌的富含二硫键的多肽激素，已知它与细胞膜上唯一铁外运蛋白Ferroportin（简称Fpn）结合并导致其降解，在机体铁稳态调控中发挥核心作用，但是目前对Hep与Fpn相互作用的分子机制还知之甚少。最近我们通过磺酸化的策略，解决了Hep的制备难题，为制备各种Hep类似物打下了基础。在此基础上，我们拟通过以下策略探索Hep与Fpn相互作用的分子机制。 1、通过丙氨酸扫描，制备一系列单一丙氨酸取代的Hep类似物，通过活力测定确定Hep中参与Fpn结合的关键残基。2、设计并制备一系列光活化（photoactivable）氨基酸残基取代的Hep类似物，通过与Fpn光照交联及后续交联肽段鉴定，确定Fpn中结合Hep的结构域。该工作有望在分子水平上阐明Hep与Fpn相互作用的机制，为设计新型Hep类似物及新型Fpn激动剂或拮抗剂提供理论依据。

在国家自然科学基金的资助下，我们围绕“机体铁稳态关键调控激素铁调素（hepcidin）与细胞铁外运蛋白ferroportin（简称Fpn）的相互作用机制”开展了相关研究工作，取得了较好的进展。（1）建立了基于可逆S-磺酸化修饰的高效氧化折叠化学合成hepcidin的新方法，用该方法制备了多种hepcidin类似物。（2）建立了基于点击化学的定点修饰hepcidin的新方法，利用红色荧光染料标记的hepcidin在活细胞上可视化观察了hepcidin与Fpn的相互作用。（3）利用建立的基于荧光素酶生物发光的定量测定hepcidin诱导Fpn内吞的新方法测定了多种hepcidin类似物诱导Fpn内吞的活力。（4）通过定量测定有无突变Fpn情况下hepcidin诱导的野生型Fpn的内吞，证明了突变Fpn不影响野生型Fpn的内吞。（5）对hepcidin的N-端进行了丙氨酸扫描，确定了其中与Fpn相互作用的关键残基。（6）建立了多个诱导表达Fpn的HEK293T细胞系，为研究hepcidin与Fpn相互作用提供了便利。已经发表标注本项目资助的SCI研究论文3篇，达到了预期目标。在后续工作中，我们将着眼于具有临床应用前景的Fpn激动剂和拮抗剂的设计筛选，为铁代谢紊乱治疗药物的开发提供理论依据。