双特异性磷酸酶Slingshot的催化,调控和抑制剂发展

Slingshot(SSH)是调控细胞迁移，囊泡转运，突触可塑性等细胞活动的重要双特异性磷酸酶。特异性抑制SSH活力阻遏肿瘤细胞和沙门氏杆菌的入侵能力,发展SSH抑制剂有良好的应用前景。但目前对Slingshot催化和调控机制尚不清楚,也没有SSH特异性抑制剂。我们研究发现激活重要药物靶蛋白A1TaR和B2AR促进Arrestin与SSH的相互作用，并介导SSH的激活；说明Arrestin对Slingshot的调控是GPCR改变细胞骨架的一个主要途径。本课题联合分子与细胞生物学方法，进一步阐明SSH与Arrestin的相互作用细节和功能，鉴定GPCR,SSH和Arrestin三级复合物形成的配体特异性和分子机制。并通过对SSH催化小分子底物，多肽底物和蛋白底物的测定，结合晶体结构解析，理解SSH的催化机制和底物特异性。联合文库筛选和基于结构的化合物设计，最终获得SSH的选择性抑制剂。

Slingshot通过去磷酸化Cofilin等生理底物，调控细胞迁移，囊泡转运，突触可塑性等细胞活动，是具有高度底物特异性的双特异性磷酸酶。目前的研究认为，特异性抑制Slingshot 活力可以阻遏肿瘤细胞或沙门氏杆菌的侵袭迁移能力,因此发展Slingshot的抑制剂有很好的应用前景。本课题在Slingshot的酶学性质，底物特异性，以及Slingshot如何参与G蛋白偶联受体的信号转导途径方面进行了深入的研究，并发展了特异性抑制Slingshot的小分子抑制剂。本课题表达并纯化了Slingshot1和2的全长和多个截短的蛋白，发现Slingshot对二元环小分子化合物具有最好的活性。Slingshot对含有pY的磷酸多肽，而不是pS或者pT的磷酸多肽具有更好的活性.进一步，我们阐释了Slingshot对生理底物pCoflin的高效催化是通过加速P-O化学键的断裂和克服其N端自抑制结构域的抑制实现的。我们还发现，在经典的压力应激途径肾上腺素受体激活后，Arrestin可以与Slingshot结合，并调控Slingshot的功能，这是一种新型的Slingshot的活力调控模式。最后，本课题通过筛选获得了Slingshot特异性的抑制剂。该抑制剂可抑制Slingshot在细胞内的活力，并抑制PC12细胞的迁移。课题组已在SCI收录的杂志发表与本课题相关的研究结果10篇（已标注基金号），其中9篇课题负责人为通讯作者。另有关于Slingshot酶学性质和抑制剂两篇文章（课题负责人为通讯作者）在投稿过程中