基质金属蛋白酶（MMP）机理及其抑制剂研究
胶原蛋白三螺旋体的解体涉及多种疾病，与体内各种组分的结构完整性受损有关（例如，关节炎和多发性硬化症）。胶原为细胞活动“区域化”提供了屏障，破坏此屏障与肿瘤细胞侵润和转移有关。基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinase , MMP)家族被认为具有溶解胶原的活性，是研究的热点，以阐明其作用机理和设计抑制剂。该实验室创建和应用胶原模板三螺旋体底物的“小型化合物库”获得了对胶原溶解机理深刻认识，并发现胶原溶解有关的的第二结合位点（Exosites）。
关于三螺旋多肽酶活性的工作，使该实验室考虑采用独特的途径来设计针对溶解胶原蛋白酶的抑制剂。他们没有集中地研究小分子化合物，而是利用小型蛋白库的方法来开发作用于蛋白酶多个位点的高选择性药物。作为第一代抑制剂，三螺旋过渡态类似物(图1)具有在在ＭＭＰ领域中前所未见的高亲和性和独特选择性。
图1. 三螺旋过渡态类似物MMP抑制剂(THP-I)模型结构图。紫色表示未水解PO2H-CH2键，MMP催化结构域为绿色，血红结合蛋白样结构域为红色。
肿瘤细胞与胶原蛋白相互作用和基于纳米技术的药物传递系统 (nanoDDSs)
该实验室利用微型蛋白库途径创建结构上正确的胶原蛋白模型所作的研究包括：(a)识别与黑色素瘤细胞结合的胶原蛋白内的的特定区域；(b)识别与这些区域相结合的黑色素瘤细胞受体；(c) 评价这些受体介导的细胞内外信号传导结果；(d)胶原蛋白三维结构促进黑色素瘤活动的相关性；(e)“蛋白溶解特性”在转移中的可能性。结果开发出a2b1 和 a3b1整合蛋白（Integrins）及CD44/硫酸软骨蛋白多糖的三螺旋配体。这些配体用来发明靶向nanoDDSs，直接把合成的多肽双性分子掺入脂质体囊泡内。稳定的多肽双性分子nanoDDSs可选择性传递到CD44阳性黑色素瘤细胞。
图 2 转移性黑色素瘤细胞靶向药物传递系统的基础。a a1(IV)1263-1277 PA 序列和三螺旋结构, b 脂质体, c 装有a1(IV)1263-1277 PA脂质体的药物, d CD44/CSPG 受体过度表达的转移性黑素瘤细胞。药物内噬化三个可能的途径： (i)脂质体直接与细胞双层融合释放药物； (ii)脂质体与CD44/CSPG 受体结合，脂质体同细胞双层融合释放药物；(iii) 脂质体与CD44/CSPG 受体结合， 受体/脂质体复合物内噬化，药物在包涵体内释放。
研究发现糖基化强烈调控黑色素瘤细胞活性，胶原蛋白三螺旋结构中存在糖基化羟赖氨酸残基而显著减少细胞粘附和扩散。总之，(a)首次显示糖基化阻断肿瘤细胞与基底膜互相作用；(b)提供了碳水化合物显然不利于此互相作用的罕见例证；(c)提示糖可掩盖包含细胞表面或分泌糖苷酶活性的肿瘤细胞可接触的“密码位点”。该实验室正在研究检测胶原蛋白糖基化和肿瘤细胞活性的相互作用。
首页
