
(封面图片:两种核蛋白输入途径的抑制多肽bimax1和bimax2,在封面图片中用串起来的珠子表示,其中每一个珠子表示多肽中的一个氨基酸。而与两种多肽结合的输入蛋白α则用背景中的两个方向不同的带状物表示。多肽和输入蛋白α之间的强有力结合导致了输入途径特异性抑制的发生。封面设计:M. Kostic)
核蛋白的输入过程是细胞内一种高度调控的机制,其中经典的输入蛋白α/β途径(importin α/β pathway)在大多数核蛋白的转运中发挥关键作用。尽管已经存在针对核输出途径的抑制剂,但针对经典核输入途径的有效抑制剂尚未被发现。
在2008年9月22日出版的《化学与生物学》(Chemistry & Biology)上,日本科学家Kosugi等人报道了一种新型多肽抑制剂,能够特异性地抑制输入蛋白α/β途径。研究团队通过多态抑制子设计方法,系统性地分析了核定位信号的多态模板,并通过突变筛选获得了一个活性谱。基于此活性谱,他们设计出了两种多肽抑制剂——bimax1和bimax2,这些多肽与输入蛋白α的结合亲和力比初始模板序列高出约500万倍。这种高亲和力结合导致了对输入蛋白α/β途径的特异性抑制。
Bimax1和bimax2均以精氨酸作为起始氨基酸,分别以色氨酸和天冬氨酸作为终止氨基酸。这两种多肽与输入蛋白α的结合解离常数(Kd)达到皮摩尔级别,表明其结合极为稳定。
该研究不仅为核输入过程的研究提供了强大工具,还展示了一种通过多肽种子设计高效抑制剂的通用方法。这一发现有望推动核输运机制的研究,并为相关疾病的治疗提供新的思路。
(参考文献:《化学与生物学》(Chemistry & Biology),Vol 15, 940-949, 22 September 2008,Shunichi Kosugi, Hiroshi Yanagawa)