发布时间:2023-12-22
肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral scleosis, ALS)是一种进行性、多灶性、多向性、致残性、致死性中枢神经系统退行性疾病,常累及上运动神经元,又影响到下运动神经元及其支配的躯干、四肢和头面部肌肉,可累及不同脊髓区域的上下混合运动神经元,在症状出现后几年内会导致患者虚弱和死亡。大约10%的ALS患者有该病的家族史,主要表现为C9orf72、TAR DNA结合蛋白(TAR DNA-binding protein, TDP-43)、融合肉瘤蛋白(fused in sarcoma, FUS) 和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)等基因突变。ALS目前是无法治愈的,且其病因尚不完全清楚,但已知TDP-43在ALS的发病机制中起重要作用。
TDP-43是一种RNA结合蛋白,通过液液分离(liquid-liquid phase separation, LLPS)形成核糖核蛋白聚集体,并通过特定的RNA相互作用调节基因表达。TDP-43介导的剪接抑制功能是TDP-43在运动神经元中的主要功能。TDP-43缺失可能是ALS-额颞叶退化症(frontotemporal lobar degeneration, FTLD)的早期致病事件,可能早于其胞质聚集。
2019年,Gao等设计并合成了一系列多功能肽靶向诱导TDP-43降解,该结构包括疏水片段、TDP-43识别片段、E3泛素连接酶片段和细胞穿透肽四部分。 其中化合物D4以TAT(RRRQRRKKRG)作为细胞穿透肽的片段,其可以在短时间内进入细胞并具有较低的细胞毒性。体外实验结果表明,化合物D4在TDP-43过表达的细胞中呈剂量依赖性地诱导TDP-43降解,且在果蝇体内实验中,D4可以降低果蝇中TDP-43的水平。这说明,应用疏水标记诱导TDP-43降解可能成为ALS治疗的有效潜在策略。
参考文献:
[1] 罗芳, 吕祥兰, 等. PROTAC技术在神经性退行性疾病中的研究进展[J]. 中国药物化学杂志, 2023, 33(2): 133-147.
[2] SCOTTER E L, CHEN H J, SHAW C E. TDP-43 proteinopathy and ALS: insights into disease mechanisms and therapeutic targets [J]. Neurotherapeutics, 2015, 12(2): 352-363.
[3] GRESE Z R, BASTOS A C, MAMEDE L D, et al. Specific RNA interactions promote TDP-43 multivalent phase separation and maintain liquid properties [J]. EMBO Rep, 2021, 22(12): e53632.
[4] GENDRON T F, PETRUCELLI L. Rodent models of TDP-43 proteinopathy: investigating the mechanisms of TDP-43-mediated neurodegeneration [J]. J Mol Neurosci, 2011, 45(3): 486-499.
GAO N, HUANG Y P, CHU T T, et al. TDP-43 specific reduction induced by di-hydrophobic tags conjugated peptides [J]. Bioorg Chem, 2019, 84: 254-259.