近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所藥用資源開發(fā)研究組（1806組）楊凌研究團(tuán)隊采用計算機(jī)輔助篩選及酶催化位點(diǎn)局部改造的策略成功設(shè)計研發(fā)了首個細(xì)胞色素P450 1A1亞酶的高特異性熒光探針底物，相關(guān)研究成果發(fā)表在Chemical Science上（DOI:10.1039/C6SC03970G）。
大連化物所代謝酶特異性探針底物研發(fā)取得新進(jìn)展
酶是生物體內(nèi)分布的具有催化活性的一類蛋白質(zhì)。人體內(nèi)分布了數(shù)千種代謝酶，其可催化6000余種生化反應(yīng)并在內(nèi)源性代謝和外源物代謝處置中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。長期以來，設(shè)計開發(fā)亞型特異性的探針底物一直是生物醫(yī)藥領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)。該研究中，研發(fā)人員以細(xì)胞色素P450 1A（CYP1A）家族為研究對象，基于CYP1A1與CYP1A2在催化活性空腔上的微小差別，采用酶催化位點(diǎn)局部改造的策略，并借助計算機(jī)輔助篩選及代謝表型篩選設(shè)計合成了首個CYP1A1亞型選擇性的熒光探針底物。該探針對目標(biāo)酶具有極高的特異性，不僅可實(shí)現(xiàn)CYP1A1與CYP1A2等相似亞型酶間的區(qū)分，同時其也不被人體分布的其它細(xì)胞色素P450酶催化。該探針底物不僅適用于單酶、細(xì)胞及組織等不同生物體系中CYP1A1酶活的實(shí)時定量檢測及CYP1A1抑制劑的高通量篩選與評價，還可用于活細(xì)胞及活組織中CYP1A1的亞細(xì)胞定位及生物成像研究。此外，該探針的設(shè)計研發(fā)策略還可用于指導(dǎo)其它I相代謝酶特異性探針底物的開發(fā)。該研究成果是該團(tuán)隊繼2015年提出遠(yuǎn)端改造(在遠(yuǎn)離催化位點(diǎn)的區(qū)域?qū)μ结樀孜镞M(jìn)行提高酶親和力和特異性的結(jié)構(gòu)改造)策略研發(fā)酶特異性探針底物（J.Am.Chem.Soc., 2015, 137:14488-14495）之后的又一代表性工作。
上述工作得到國家自然科學(xué)基金項目、國家“973計劃”及精細(xì)化工國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題的支持。
