PDF《刘宇国籍中国 从事专业 化学》

2014 年的 Proc.?Natl.?Acad.? Sci.?U.?S.?A.上面,并被 ACS?Chem.?Biol.和Biotechniques 杂志专题报道.? 2.? 蛋白标签技术(AggTag?Technology) :一种普适的探测蛋白质聚集态的方法? ? ? ? ? 通过 ABP 探针的方法,我们展示了如何通过化学方法识别,并区分蛋白质的 正确折叠状态.但这种方法,具有其局限性,就是我们需要针对每个蛋白,设计 其ABP 探针.这促使我们去发展一种普适的方法去识别多种蛋白质的折叠状态. 基于这种想法,我们发展了一种蛋白标签技术,我们叫做 AggTag? Technology.这 种技术,可以普适的用于任意目标蛋白.通过 HaloTag 等标签蛋白,我们将之前 可以感知不同蛋白折叠状态的荧光基团加装在标签蛋白上.在蛋白处于正确折叠 态时,荧光基团处于疏松的状态,不发荧光;

当目标蛋白形成可溶聚集态,与荧 光基团发生分子间的相互作用,发出荧光.这项工作已经投稿在 J.?Am.?Chem.?Soc. 杂志,并收到很好的审稿意见.此项技术在申请美国专利的过程中.? 3.? 发展首个实时监测细胞内折叠环境的化学探针.? 为了动态的感知外部环境引起的整个蛋白质组折叠状态的变化,申请人发展 了首个化学探针用来实时监测细胞内的折叠环境.健康的细胞具备足够的折叠能 力(proteostasis?network?capacity) , 申请人所发展的小分子荧光探针在结合正确折 叠的目标蛋白之前不发出荧光;

但在细胞内结合蛋白之后发错荧光特性,或者蛋 白聚集之后发出荧光.两篇文章先后发表在

2015 年的 J.? Am.? Chem.? Soc.和2017 年的 Angew.?Chem.?Int.?Ed..文章揭示了传统抗癌药在剂量过大使用时会造成细胞 蛋白质组的错误折叠,进而导致重要蛋白的聚集.然而这些现象不能够被传统商 业化的细胞活性或毒性实验检测到.传统方法的不足使得这种方法成为一种可以 用来识别各种外来物(如纳米粒子,金属,农药和药物)对细胞蛋白质折叠的影 响.这个工具也可以转化成高通量筛选平台去寻找提升细胞折叠蛋白质的能力的 药物,从而帮助细胞抵抗外界压力和疾病蛋白的聚集.文章所产生的化学工具已 经被多个学术单位和公司使用,并被 F1000 等学术组织专题报道.? 4.? 发展第二代共价键小分子药物减缓 transthyretin 蛋白聚集导致的淀粉化心脏和 神经病变.? 申请人博士期间参与研发治疗 transthyretin 蛋白质聚集导致的神经病变药物 Tafamidis,在申请人的博士导师 Jeffery? Kelly 教授的领导下成功地于

2010 年被美 国辉瑞公司收购,2011 年被欧盟药监局批准,2013 年被日本药监局批准上市.第 一代药物 Tafamidis 在很多方面仍然有改进空间.由于 transthyretin 在血浆内的高 表达量,因此病人为了维持血浆内足够的药物起效浓度,每天需摄入

20 毫克的药 物.为了降低药物有效性对药物浓度的严重依赖性,申请人在博士期间开展了第 二代共价键小分子药物的研发. 此类药物以共价键的形式结合并稳定 transthyretin 蛋白,只有蛋白被降解之后才失去活性,因此对药物浓度没有很大的依赖性,从 而降低每日所需的摄入量.然而,发展这种共价键小分子的一个技术难题就是如 何平衡反应基团活性和结合速率.太高的反应活性虽然能加速分子结合蛋白质的 速度,却伴随着降低小分子体内选择性的风险.一旦共价键小分子结合其他蛋白, 就会造成潜在的药物毒性.为了解决这个问题,申请人利用 transthyretin 上具有 亲核性的赖氨酸(K15)作为靶点,结合蛋白晶体结构,合成了若干具有亲电活性 基团的小分子.通过调整活性基团的反应活性和位置,申请人获得了最优的反应 速度和人体血浆里的选择性.所产生的分子是迄今为止针对此类蛋白,反应速率, 体内选择性, 以及药物活性三者平衡最优的分........