一种内质网应激抑制剂及其应用制造技术

本申请涉及生物技术领域，具体地涉及一种内质网应激抑制剂及其应用。本申请首次通过靶向IRE1α

【技术实现步骤摘要】
一种内质网应激抑制剂及其应用


[0001]本申请涉及生物
，尤其是涉及一种内质网应激抑制剂及其应用。

技术介绍

[0002]内质网是一种动态的膜质细胞器，主要功能包括蛋白质合成与折叠、Ca
2+
储存、脂质代谢等。内质网有助于大约三分之一的细胞蛋白的产生和折叠，蛋白质的错误折叠会直接导致多种疾病的发生，因此维持内质网稳态与疾病之间的微妙平衡密不可分。当细胞受到不利的条件刺激，引起Ca
2+
流稳态的破坏，或是胞内氧化还原失衡等，将会导致蛋白质糖基化异常或蛋白质折叠缺陷，未折叠或错误折叠的蛋白质在内质网腔内积累，影响内质网正常功能的运行，这种情况称为内质网应激(ER stress)。为了防御或响应内质网应激，细胞有一套完整的信号系统来恢复内质网稳态和正常的内质网功能，包括未折叠蛋白反应(Unfolded protein response,UPR)、内质网相关降解(ERAD)和自噬。
[0003]当细胞处于ER stress状态下，最快响应的第一道防线是UPR。UPR是由三种内质网膜内嵌蛋白——肌醇必须酶1(Inositol requiring protein 1,IRE1)，双链RNA激活蛋白激酶样内质网激酶(Protein
‑
kinase
‑
RNA
‑
like ER kinase，PERK)和激活转录因子6(Activating transcription factor 6,ATF6)所组成，其中IRE1和PERK通路在多种真核生物中最为保守。在ER stress条件下，IRE1与内质网上的分子伴侣免疫球蛋白结合蛋白(Binding immunoglobulin protein,Bip)解离，形成二聚体后自磷酸化从而具有核酸酶活性，能催化X
‑
box结合蛋白1(X
‑
box binding protein 1,XBP1)mRNA剪接删除掉一个26bp的内含子序列，形成具有转录活性的XBP1s(Spliced XBP1)，XBP1s入核激活下游包括伴侣蛋白、折叠酶和ERAD通路相关基因的表达，以缓解内质网应激，恢复蛋白质内稳态；另一方面，XBP1s入核可以调控与脂肪形成、脂质代谢和炎症相关的非UPR相关基因。
[0004]许多肝脏的许多疾病的发生发展伴随着ER stress的产生，如高脂饮食引起的肝脏中脂质沉积，造成非酒精性脂肪肝病(Non
‑
alcoholic fatty liver disease,NAFLD)的过程中伴随着ER stress和UPR的激活；以及如对乙酰氨基酚(Acetaminophen,APAP)和衣霉素(Tunicamycin,Tm)等引起的药物性肝损伤同样会引起ER stress。因此，缓解ER stress以改善和治疗相关肝脏疾病是一种新的治疗手段和策略，筛选能够抑制ER stress的药物对治疗肝脏相关疾病具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种内质网应激抑制剂及其应用。
[0006]为实现上述目的，本申请采取的技术方案为：
[0007]第一目的，本申请提供了光甘草定在制备内质网应激抑制剂中的应用。
[0008]本申请首次通过靶向IRE1α
‑
XBP1s通路的药物筛选，筛选到能显著抑制内质网应激的天然产物光甘草定。
[0009]第二目的，本申请提供了光甘草定在制备由内质网应激导致的疾病药物中的应用。
[0010]作为本申请所述应用的优选实施方式，所述疾病包括肝脏疾病或肥胖疾病。
[0011]光甘草定可以抑制内质网应激的激活，并且光甘草定能改善肝损伤和脂质沉积。
[0012]经过光甘草定治疗后，DIO小鼠肝脏中内质网应激被显著缓解，通过Western blot和RT
‑
PCR检测发现，IRE1α
‑
XBP1s通路的激活被显著抑制，脂滴的数量和粒径均显著减少，线粒体的形态更加完整，嵴清晰，线粒体的数量和面积均显著增加，内质网形态完整，与线粒体膜和核膜的联系更加紧密。
[0013]第三目的，本申请提供了一种抑制剂在制备治疗与IRE1α
‑
XBP1s通路相关疾病的药物中的应用，所述抑制剂的功能性成分为光甘草定。
[0014]第四目的，本申请提供了光甘草定作为内质网应激抑制剂在制备治疗肝脏疾病或者肥胖疾病药物中的应用。
[0015]作为本申请所述应用的优选实施方式，所述肝脏疾病包括非酒精性脂肪性肝病或肝损伤。
[0016]本申请首次证明光甘草定改善高脂饮食引起的小鼠非酒精性脂肪性肝病，包括内质网应激，脂质沉积和细胞器损伤。
[0017]本申请首次证明光甘草定改善衣霉素引起的小鼠肝损伤，包括内质网应激，气泡样变和脂质沉积。
[0018]作为本申请所述应用的优选实施方式，所述光甘草定抑制内质网关键分子伴侣Bip、PERK
‑
ATF4
‑
CHOP通路和IRE1α
‑
XBP1s通路中的至少一种。
[0019]经过验证，光甘草定具有抑制IRE1α
‑
XBP1s通路活性的作用，内质网应激的关键通路在毒胡萝卜素或衣霉素处理后的细胞中均被显著激活，当使用光甘草定预处理细胞，可以显著抑制内质网关键分子伴侣Bip、PERK
‑
ATF4
‑
CHOP通路和IRE1α
‑
XBP1s通路的激活。
[0020]第五目的，本申请提供了一种基于IRE1α
‑
XBP1s通路为靶点的内质网应激抑制剂筛选细胞模型，构建表达IRE1α
‑
XBP1s以及带有免疫相关信号通路反应元件的报告基因的细胞系，所述细胞系含有的报告基因编码的mRNA被激活的IRE1α的RNase域识别并剪接，删除一个含26nt的内含子序列，产生移码导致终止密码子UAA后移，表达荧光蛋白，检测荧光强弱变化筛选获得内质网应激抑制剂筛选细胞模型。
[0021]作为本申请所述内质网应激抑制剂筛选细胞模型的优选实施方式，所述细胞系所用母细胞包括HEK293T细胞。
[0022]作为本申请所述内质网应激抑制剂筛选细胞模型的优选实施方式，所述细胞系为引入了绿色荧光蛋白的pLVX
‑
XBP1 mNeonGreen NLS HEK293T细胞。
[0023]本申请通过筛选出有效影响pLVX
‑
XBP1 mNeonGreen NLS HEK293T细胞荧光水平的药物，经过验证天然产物光甘草定可以显著抑制细胞荧光强度和抑制内质网应激。
[0024]与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
[0025]本申请提供了一种内质网应激抑制剂及其应用，本申请首次通过靶向IRE1α...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.光甘草定在制备内质网应激抑制剂中的应用。2.光甘草定在制备由内质网应激导致的疾病药物中的应用。3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述疾病包括肝脏疾病或肥胖疾病。4.一种抑制剂在制备治疗与IRE1α
‑
XBP1s通路相关疾病的药物中的应用，其特征在于，所述抑制剂的功能性成分为光甘草定。5.光甘草定作为内质网应激抑制剂在制备治疗肝脏疾病或者肥胖疾病的药物中的应用。6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述肝脏疾病包括非酒精性脂肪性肝病或肝损伤。7.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述光甘草定抑制内质网关键分子伴侣Bip、PERK
‑
ATF4
‑
CHOP通路和IRE1α
‑
XBP1s通路中的至少一种。8.一种基于IRE...

【专利技术属性】
技术研发人员：石国军，杨吉锋，陈燕铭，温诗怡，文哲瑶，任志涛，智亚平，王玉婵，艾鹤英，何学敏，朱延华，
申请(专利权)人：中山大学附属第三医院，
类型：发明
国别省市：