科學家揭示了PPD是一種靶向CMA抑制劑

　　自噬是細胞中的一種“自噬”現象,自噬小體包裹錯誤折疊的蛋白質或受損的細胞器,隨后與溶酶體融合形成自溶酶體。被包裹的內容物被自溶酶體降解,以實現細胞內環境的穩定和細胞器的更新。根據自噬的發生過程,自噬可分為巨型自噬、伴侶介導型自噬和微型自噬。

　　其中,CMA是一種選擇性的以Lys-Phe-Glu-Arg-Gln(KFERQ)樣五肽基序為靶向的蛋白質降解自噬。KFERQ類基序要么存在于初級氨基酸序列中,要么通過翻譯后修飾產生,如磷酸化或乙酰化。

　　胞內伴侶熱休克同源蛋白70(HSC70)可以識別含有KFERQ樣基序的底物蛋白,隨后底物-伴侶復合體通過與溶酶體膜蛋白2A型(LAMP2A)結合轉移到溶酶體膜上,并驅動LAMP2A型多聚體形成易位復合體,底物通過該復合體進入溶酶體進行降解。

　　近日,來自中國藥科大學的研究者們在Br J Pharmacol雜志上發表了題為“Discovery of a potent inhibitor of chaperone-mediated autophagy that targets the HSC70-LAMP2A interaction in non-small cell lung cancer therapy”的文章,該研究揭示了PPD是一種靶向CMA抑制劑,可以阻斷HSC70LAMP2A相互作用和LAMP2A同源多聚化。抑制CMA而不增加巨噬細胞自噬的調節補償是非小細胞肺癌治療的好策略。

　　伴侶介導的自噬(CMA)是一種選擇性的針對蛋白質降解的自噬,在多種惡性腫瘤中保持高活性。抑制HSC70和LAMP2A的結合可以有效地阻斷CMA。目前,抑制CMA的最具特異性的方法仍然是下調LAMP2A,目前還沒有發現抑制CMA的化學抑制劑。

　　用酪胺信號放大(TSA)雙免疫熒光法檢測NSCLC組織中CMA的表達水平。根據CMA活性進行高含量篩選,以確定潛在的CMA抑制劑。通過藥物親和反應靶標穩定性-質譜法(DARTS-MS)確定了該抑制劑的靶點,并用蛋白質質譜儀進行了驗證。通過對CMA的抑制和激活來闡明CMA抑制劑的分子機制。

　　研究者發現,抑制HSC70和LAMP2A之間的相互作用可以阻斷非小細胞肺癌中的CMA,并抑制腫瘤的生長。PPD通過干擾HSC70-LAMP2A相互作用首次被確定為CMA的靶向小分子抑制劑。

　　PPD的結合位點分別位于HSC70的核苷酸結合區E129和LAMP2A的C末端T278。PPD通過抑制HSC70-LAMP2a-eIF2α信號軸,加速蛋白質合成,誘導ROS積累。此外,PPD還通過阻斷STX17-SNAP29-VAMP8信號軸,阻止了CMA抑制引起的巨噬細胞自噬的調節補償。

　　綜上所述,研究者首次報道PPD是非小細胞肺癌中CMA的靶向抑制劑。更重要的是,本研究為開發CMA抑制劑提供了新的策略。靶向抑制HSC70-LAMP2A相互作用或LAMP2A同源多聚化對非小細胞肺癌的治療具有很強的療效。