- LSH评论1: PRC2是一种抑制复合物,通过使H3K27发生修饰成为H3K27me3,进而染色质结构改变,从而抑制相关基因表达;然而同时H3K27me3激活PRC2活性,使其增强H3K27me3的修饰功能;这一点似乎矛盾,首先H3K27me3从哪里来,如果是组蛋白上的,那么他已经发生Kme3修饰了,激活的PRC2又去修饰谁呢?如果是游离的H3K27me3,那他是从哪里来的,是否存在呢?
- LSH评论2:PRC2中EED亚基含有多个WD40结构域,WD40结构域能够结合H3K27me3,在形成PRC2活性催化复合结构[EED和SUZ12的C端+EZH2]起到关键作用;那么当H3K27me3被EED识别后,激活了PRC2,这个激活构想中催化位置在哪?和起到激活作用H3K27me3相对位置如何?
- LSH评论3:本文中发现了几个新的抑制剂,能够竞争H3K27me3结合位点,使得PRC2活性催化复合结构[EED和SUZ12的C端+EZH2]改变,不能发挥催化活性,不发挥催化活性那么相关基因[H3K27me3时抑制的基因]就表达了?
- AI总结:
“Discovery and Molecular Basis of a Diverse Set of Polycomb Repressive Complex 2 Inhibitors Recognition by EED”由Li等人撰写,报道了通过EED识别的多种PRC2抑制剂的发现和分子基础,揭示了这些化合物的结合模式和作用机制,为开发新型PRC2抑制剂提供了结构基础。 研究背景
- PRC2的结构和功能:PRC2是一种组蛋白H3赖氨酸27甲基转移酶,在基因调控中起关键作用,是癌症治疗的一个已知表观遗传学药物靶点。其核心复合物由EZH2、EED和SUZ12组成,EED是调节亚基,能结合H3K27me3并刺激PRC2活性。
- PRC2抑制剂的研究现状:已有一些PRC2抑制剂被发现,但仍需要开发更有效的抑制剂。
实验方法
- 蛋白质表达和纯化:将EED克隆到pGEX - KG载体中,在大肠杆菌中表达,通过亲和层析、蛋白酶切割、镍柱和凝胶过滤柱纯化。
- 高通量筛选和命中筛选:开发了EZH2 HTS生化测定法,筛选了约140万个化合物,通过化学信息学筛选、确认和反筛选,选择了1,967个化合物进行剂量反应滴定,并在多种正交测定中进行验证。
- IC50测定:采用基于LC - MS的PRC2生化测定法和EED - H3K27me3 AlphaScreen竞争结合测定法测定化合物的IC50值。
- 结合分析:通过ITC和SPR实验分析化合物与PRC2的结合常数和结合焓。
- 结晶和数据收集:采用坐滴气相扩散法结晶EED - 化合物复合物,在上海同步辐射装置收集衍射数据。
- 结构测定和优化:用分子置换法确定蛋白质结构,手动构建化合物结构,并用REFMAC5和BUSTER进行优化。
实验结果
PRC2酶活性测定及抑制剂筛选
- 建立了以H3(21 - 44)肽或重组单核小体核心颗粒(NCP)为底物的PRC2酶活性测定方法,研究了PRC2的基础活性和H3K27me3肽的刺激作用。
- 通过高通量筛选和验证,鉴定出多种H3K27me3竞争性抑制剂,其中5种化合物被选为代表进行进一步研究。
H3K27me3竞争性抑制剂的特性
- 这些化合物对PRC2具有高度选择性,不抑制其他组蛋白甲基转移酶。
- 通过ITC和SPR实验验证了这些化合物与EED的直接结合。
EEDi与EED相互作用的分子基础
- 确定了EED与5种化合物复合物的晶体结构,这些化合物诱导EED的芳香笼残基发生显著的构象变化,形成一个更深的口袋。
- 所有化合物都与口袋底部的Arg367相互作用,同时每个化合物在与EED的相互作用中也显示出独特的特征。
研究结论
- 发现了一类新的PRC2变构抑制剂,它们通过与EED结合抑制PRC2的基础活性,并与H3K27me3竞争结合EED。
- 晶体结构揭示了这些化合物诱导EED的芳香笼残基发生构象变化,形成一个更易成药的口袋。
- 这些结果为开发针对PRC2的治疗药物提供了新的化学起点。
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