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小分子可促进缓解心脏衰竭

2015-06-17生物谷
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核心提示:来自美国纽约的研究者们发现了一种小分子N106,可以增强酶SERCA2a的SUMO化修饰。这个分子N106可直接激活一种E1连接酶,进而增加SUMO化修饰。

  在心脏细胞中,心肌肌质网的钙离子相关的ATP合成酶(SERCA2a)的表达和活性的降低,被认为是心脏衰竭的标志。这个酶(SERCA2a)是一个与钙离子循环相关的关键性转运离子泵。之前他们发现了一种转录后修饰,即可反转的SUMO化修饰(类似于泛素化修饰),可以调节酶SERCA2a的功能进而影响心脏的功能。这种SUMO修饰可能在多方面影响着细胞的功能。就这个酶SERCA2a而言,存在着多种小的SUMO修饰因子。例如,早期的研究表明,在啮齿动物和其他大型动物的模型上,心脏衰竭可能通过转入一种这样的SUMO修饰因子SUMO-1基因,可以恢复心脏的功能。

  来自美国纽约的研究者们发现了一种小分子N106,可以增强酶SERCA2a的SUMO化修饰。这个分子N106可直接激活一种E1连接酶,进而增加SUMO化修饰。通过N106分子处理,小鼠心肌培养细胞的收缩性明显增强,还可以显著提升心脏衰竭小鼠的心室收缩功能。最新的研究发表在新一期的《Nature Medicine》上。

  他们还发现,这个小分子N106,可能可以直接结合到E1连接酶的蛋白质空腔中,进而影响着酶SERCA2a的SUMO化修饰。通过分子建模,E1连接酶在SUMO化的过程中,可能存在着很大的结构变化,在静息态和激活态间相互转化。他们发现,只在激活状态下,E1连接酶会出现一个潜在的N106结合位点。这意味着,很有可能N106能够稳定激活态的E1连接酶,从而增加激活态E1连接酶的比例,进而增加对酶SERCA2a的SUMO化修饰。

  多种证据表明,这种小分子N106,通过调节钙离子循环相关的酶SERCA2a的SUMO化修饰,未来很可能成为一种潜在的心脏衰竭的治疗药物。

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