基于小分子探针技术确认伊快霉素的降脂作用靶点

R&D of novel hypolipidemic drugs is of great social and economic importance. We found for the first time that equisetin, a natural product from marine fungus, possessed significant hypolipidemic effect. It is more potent in decreasing serum LDL-c than statins, has higher safty index, and can be industrial preparation via microbial fermentation..The aim of this project is to identify the molecular targets of equisetin based on our previous findings, which includes the following aspects: determine the hypolipidemic gene profiles and the interacting network of equisetin; construct two or three probe molecules by small-molecule probe technology based on the modulable groups of equisetin; identify binding proteins through affinity chromatography and mass spectrum; deduce candidate targets based on the above results; and confirm the targets by molecular pharmacological approaches. .This project will clarify the mechanism of equisetin in decreasing blood lipids, which can provide experimental data for R&D of new hypolipidemic drugs based on equisetin and establish scientific foundation for novel, highly efficient, and lower toxic lipid-lowering drugs with independent intelligent property right.

研发新型降脂药物具有重要的社会和经济效益。申请人发现源于海洋微生物的天然产物-伊快霉素（equisetin）降脂功效显著，同等剂量的伊快霉素降低血清LDL-C的能力明显强于他汀类药物，且安全指数高，可通过特效海洋微生物发酵进行规模化制备。.本课题在前期研究基础上，以确认伊快霉素作用靶标为核心对伊快霉素降脂作用机制开展系统研究。具体研究内容包括：通过基因组学分析，确定伊快霉素的降脂基因谱并建立作用网络途径；采用小分子探针技术，针对伊快霉素可改造基团构建2-3种小分子探针，通过亲和层析、质谱等技术，鉴定伊快霉素的结合蛋白群；基于降脂基因谱及相互结合蛋白群结果，获得候选靶点；针对候选靶点及其相关信号通路，利用分子药理学研究手段，最终明确伊快霉素作用靶点。.伊快霉素降脂作用靶点的阐明，可为基于伊快霉素的降脂药物研发提供数据支撑，并为具有自主知识产权的新型高效、低毒海洋降脂药物的形成奠定科学基础。

海洋微生物的天然产物-伊快霉素（equisetin）在细胞和动物体内均具有显著的改善脂质代谢紊乱药理功效。本课题通过设计特异性伊快霉素小分子探针，利用化学生物学与分子药理学研究方法相互交叉，确认了伊快霉素的直接作用靶点。.设计了多个特异性针对伊快霉素的小分子探针，利用多种细胞实验指标筛选获得了保留降脂活性的伊快霉素小分子探针，随后基于“click chemistry”反应，通过亲和层析、蛋白质谱等技术，鉴定出了伊快霉素在脂肪细胞中的结合蛋白。进一步根据蛋白质组iTRAQ质谱分析及质谱多反应监测(MRM)技术，获得并确认了脂肪组织中受伊快霉素调节的蛋白质谱。同时通过研究伊快霉素对脂肪分化相关基因及蛋白表达的调节作用，确认了伊快霉素的潜在靶点。进一步，针对伊快霉素对靶点蛋白活性的调节，采用经典酶活及功能评价方法，并通过慢病毒转染敲低靶点的细胞系，确认了伊快霉素的作用靶点。同时，采用表面等离子共振及细胞热转移分析方法，确认了伊快霉素与靶蛋白可稳定的结合，并且强度优于阳性对照药物。通过本项目的研究，确认了伊快霉素改善脂质代谢紊乱的作用靶点，为伊快霉素进入临床试验研究提供作用机制研究相关数据支撑。