通過(guò)靶向鐵響應(yīng)元件(IRE)降低α-聚核蛋白助力改善帕金森綜合征

由佛羅里達(dá)州斯克里普斯研究所的Wanqian Li發(fā)表的名為“Decreasing the intrinsically disordered protein α-synuclein levels by targeting its structured mRNA with a ribonuclease-targeting chimera”的論文中，研究人員從ChemBridge化合物庫(kù)中篩選出能夠結(jié)合RNA的化合物，并從這些化合物中發(fā)現(xiàn)了能夠改善帕金森綜合征的新型化合物。

α-聚核蛋白功能紊亂可導(dǎo)致原纖維聚集并造成神經(jīng)元死亡，是導(dǎo)致帕金森綜合征的原因之一。因此，靶向α-聚核蛋白一直以來(lái)都是開發(fā)抗帕金森化合物的策略。然而，α-聚核蛋白本質(zhì)上是一種紊亂的蛋白，缺乏典型的小分子結(jié)合袋。相比之下，編碼α-聚核蛋白的SNCA mRNA在其5'非翻譯區(qū)（UTR）具有有序結(jié)構(gòu)區(qū)域，可以作為化合物靶向的口袋。因此，研究者向通過(guò)靶向該區(qū)域的鐵響應(yīng)元件（IRE），從而降低α-聚核蛋白，達(dá)到改善帕金森綜合征的效果。

圖1：新型帕金森抑制劑作用方式

已經(jīng)報(bào)道的mRNA結(jié)合化合物多數(shù)具有2-苯基，1、3-苯并咪唑，1、2-苯并咪唑，2-苯基醇，4-苯基噻唑或2-氨基喹唑的結(jié)構(gòu)。為篩選到能夠結(jié)合SNCA mRNA的化合物，研究者從ChemBridge化合物庫(kù)的 1300000個(gè)化合物中篩選出具有上述結(jié)構(gòu)的化合物共3271個(gè)，作為可結(jié)合RNA的化合物庫(kù)。對(duì)比這些化合物庫(kù)中的化合物與已知的RNA結(jié)合化合物及IRE結(jié)合化合物的理化性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)三者理化性質(zhì)相似。初步說(shuō)明ChemBridge化合物庫(kù)中的RNA結(jié)合分子有很大的開發(fā)潛力。

圖2：基于ChemBridge篩選的RNA結(jié)合化合物庫(kù)

緊接著，研究者開始對(duì)這些化合物進(jìn)行篩選，篩選出一系列能夠結(jié)合SNCA mRNA的化合物。在這些化合物中，4號(hào)化合物Synucleozid-2.0脫穎而出，有最好的SNCA mRNA結(jié)合活性。

圖3：系列SNCA mRNA結(jié)合化合物

通過(guò)熒光素酶報(bào)告基因以及Western blot實(shí)驗(yàn)顯示，Synucleozid-2.0能夠顯著降低α-聚核蛋白的表達(dá)，抑制α-聚核蛋白的功能。細(xì)胞活性檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：Synucleozid-2.0能夠顯著減輕神經(jīng)元細(xì)胞損傷，恢復(fù)神經(jīng)元活性。

圖4：Synucleozid-2.0顯著降低α-聚核蛋白表達(dá)并恢復(fù)神經(jīng)元活性

最后，研究者通過(guò)設(shè)計(jì)ASO寡核苷酸驗(yàn)證了Synucleozid-2.0結(jié)合位點(diǎn)，并通過(guò)共沉淀技術(shù)，驗(yàn)證了Synucleozid-2.0與SNCA mRNA有很好的結(jié)合活性，可以作為抗帕金森化合物進(jìn)一步開發(fā)。

圖5：Synucleozid-2.0與SNCA mRNA結(jié)合活性檢測(cè)

在本研究中，研究者改變了靶向α-聚核蛋白的傳統(tǒng)策略，轉(zhuǎn)而靶向其mRNA，以求改善帕金森綜合征。在此過(guò)程中，ChemBridge以其不斷革新的合成技術(shù)和不斷發(fā)展壯大的化合物庫(kù)，為研究者提供3271種新可能。通過(guò)對(duì)這些化合物進(jìn)行篩選評(píng)價(jià)，研究者開發(fā)出新型α-聚核蛋白抑制劑，并應(yīng)用到改善帕金森綜合征中。

AbMole（奧默生物）是ChemBridge在中國(guó)的唯一官方指定合作伙伴。