運用化學蛋白質體學揭開硝基脂肪酸的細胞靶點

硝基脂肪酸(nitro-fatty acids, NFAs)是一種來自飲食或內源性產生的親電子的脂質介質,而研究結果指出硝基脂肪酸在多種發炎反應和纖維化疾病模式中,具有良好的抗發炎及細胞保護效果;其中,以10-硝基油酸(10-nitro-oleate, CXA-10)作為抗發炎的治療藥物正在進行二期臨床試驗。硝基脂肪酸主要的功效來自於它們與蛋白質形成共價化合物的能力,目前僅少數蛋白已證實可被硝基烷基化(nitro-alkylated),但其細胞靶點的涵蓋範圍仍未被完整揭示。

本院分子與基因醫學研究所張明姿助研究員、生技與藥物研究所鄒倫副研究員與長庚大學生物醫學系陳怡婷副教授跨領域合作,結合生物正交化學與化學蛋白質體學,首次於人類活體細胞中全面性探索硝基脂肪酸的靶點(圖),成功在活體THP1巨噬細胞中鑑定出多達184個硝基烷基化蛋白質(nitro-alkylated proteins)。當中除了已知的蛋白質靶點如stimulator of interferon genes(STING)、kelch-like ECH-associated protein 1(KEAP1),多數為硝基脂肪酸的新靶點,其中更涵蓋了發炎相關調控因子及脂質代謝、運送等重要蛋白質如signal transducer and activator of transcription 3(STAT3)、toll-like receptor 2(TLR2)、retinoic X receptor alpha(RXRα)和glucocorticoid receptor(NC3R1)。此外,研究團隊進一步驗證硝基油酸酯通過特定位點的共價修飾調控NR3C1的功能。該研究大幅擴展了活體細胞中硝基脂肪酸細胞靶點的研究範疇,並為進一步瞭解硝基脂肪酸作為信號分子或多靶點治療劑的作用機制提供了重要的基礎。相關成果已發表於Redox Biology(2021 October, 102126)。

 

圖:結合生物正交化學與化學蛋白體學剖析複雜的人類蛋白質組,找出硝基脂肪酸的細胞靶點。運用帶有獨特官能基的硝基脂肪酸化學探針和隨後連接的可視或親和標誌,可以對硝基烷基化的蛋白質進行螢光檢測、純化和全面鑑定。

文/圖:分子與基因醫學研究所張明姿助研究員

Comments are closed.