化学与材料学院马丽/陈填烽团队在JACS发表研究成果:硒原子极化效应诱导肿瘤靶点识别

近日,化学与材料学院马丽/陈填烽团队在J. Am. Chem. Soc.(《美国化学会志》,影响因子16.383)上发表了题为 “Selenium Atom-Polarization Effect Determines TrxR-Specific Recognition of Metallodrugs” 的重要研究成果(图1)。

图1 硒原子极化效应诱导TrxR选择性识别金属药物

化疗是临床上最常用和最有效的肿瘤治疗策略之一,却往往因药物选择性差、副作用大而影响其疗效,研发高选择性化疗药物,提高疗效同时减少副作用,在肿瘤治疗中意义重大。硫氧还蛋白还原酶(TrxR)是体内抗氧化体系的重要组成,在肿瘤细胞中高度过表达,用以维持肿瘤细胞的高速增殖,进一步促进恶性肿瘤生存。基于此,设计高选择性的TrxR抑制剂是实现肿瘤高效化疗的有效方法。然而,在已报道的TrxR抑制剂中,选择性始终是需要攻坚的难题。

永利皇宫·463cc-app store陈填烽团队一直致力于硒化学创新药物设计及其在肿瘤精准治疗中的应用研究,相关成果发表在Matter、Science Advances、JACS、Angew Chem Int Ed、Adv Funct Mater及ACS Nano等本领域主流刊物上(IF>10论文近70篇),获得2020年高等学校科学研究优秀成果奖技术发明二等奖、2020年中国抗癌协会科技二等奖、2018年中华医学科技奖青年科技奖等科技奖励,且通过产学研合作,突破硒纳米药物生产瓶颈,实现了临床转化应用。在本项工作中,马丽/陈填烽提出了一种新的策略:利用强极化特性硒原子,构筑硒原子亲电中心(-N-Se(δ+)-N-),通过强的非共价作用,与TrxR活性位点中(-Se-)结合,从而避免生物体内大量性质相似的巯基(-SH)干扰,实现TrxR高选择性抑制(图2)。相较于以往TrxR抑制剂的共价结合抑制策略(图2a),通过强非共价结合抑制策略,解决了TrxR抑制剂的选择性问题,有效的实现了TrxR选择性抑制和肿瘤高效杀伤。该成果为TrxR选择性抑制剂设计提供了一种新的策略,同时为高效低毒肿瘤靶向治疗提供新的方向。

图2 (a)已报道TrxR抑制剂的共价结合抑制模式;(b)硒原子亲电中心的强非共价结合抑制模式;(c)本工作中的金属药物;(d)所设计金属药物的极化性质计算结果

化学与材料学院马丽/陈填烽为论文共同通讯作者,永利皇宫·463cc-app store博士研究生陈茗凯/曹文强/王军平为本文共同第一作者。该研究工作得到了国家杰青项目、国家面上项目、王宽诚永利皇宫·463cc-app store基金和永利皇宫·463cc-app store等的大力支持。

论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c08802

(化学与材料学院)

责编:闫芳


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