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小分子BNS-22的靶标发现——二维荧光差异凝胶电泳药学122沈鹏
小分子——BNS-22BNS-22是天然植物产物GUT-70的化学合成衍生物BNS-22对癌细胞具有抗增殖的作用BNS-22是DNA拓扑异构酶II的催化抑制剂
靶标——DNA拓扑异构酶II生物学功能：催化DNA在双螺旋基础上更高层次的紧张状态与松弛状态，即超螺旋状态与解旋状态之间相互转换。TOP2能将DNA的一个双螺旋结构切开，并让另一个螺旋从缺口处穿过，在此之后一个双螺旋便被打开。DNA拓扑异构酶(DNAtopoisomerase,TOP)分为拓扑异构酶I(TOP1)和拓扑异构酶II(TOP2)哺乳动物的TOP2有α和β两种亚型
TOP2的靶向抑制剂可以根据机制分为两类：TOP2毒性抑制剂和TOP2催化抑制剂。TOP2毒性抑制剂能稳定TOP2-DNA复合物（即断裂复合物）的可逆性共价键，增加DNA双链断裂的发生，导致癌细胞的死亡。TOP2催化抑制剂在没有形成断裂复合物或DNA断裂的前提下，阻碍了酶的催化中心，使酶不能结合到DNA上，导致癌细胞的死亡。
BNS-22DNA拓扑异构酶II如何发现？二维荧光差异凝胶电泳（two-dimensionalfluorescencedifferentialgelelectrophoresis，2D-DIGE）
二维荧光差异凝胶电泳原理：将样品在双向电泳之前分别用不同荧光(如Cy2,Cy3,Cy5)标记,然后将标记后的3种样品混合,同时在一块胶上进行电泳,所得到的二维凝胶图像可使用3种不同的激发/发射过滤器得到不同颜色荧光信号，根据这些荧光信号的比例来判断样品之间蛋白质的差异。
2.部分小分子抑制肿瘤细胞的机制已经较为清楚，它们引起肿瘤细胞中蛋白质的变化也存入数据库中，能为新的小分子提供参考信息。用2D-DIGE的原因：1.不同的小分子能共同作用在同一靶标上，这些小分子被归为同类。
通过2D-DIGE发现靶标Hela细胞用10uMBNS-22处理，18小时后，将溶解产物用2D-DIGE分离。选取凝胶上的296个蛋白点，使用2D-DIGE系统软件，并联系数据库中已确证的42种小分子进行层次聚类分析，结果用热点图和树状图表示。
确证BNS-22是TOP2的催化抑制剂1.BNS-22能阻碍有丝分裂纺锤体的形成，减少多倍体的形成方法：用流式细胞术统计，BNS-22处理24小时后的HeLa细胞所处的细胞周期阶段，发现G2/M阶段的细胞数增加。2.BNS-22能抑制TOP2的活性方法：测定BNS-22对TOP2介导的kDNA的解链的影响
参考文献1.MakotoKawatani,HiroshiTakayama,MakotoMuroi,ShinyaKimura,TairaMaekawa,andHiroyukiOsada(2011).IdentificationofaSmall-MoleculeInhibitorofDNATopoisomeraseIIbyProteomicProfilingChem.Biol.18,743–751.2.Muroi,M.,Kazami,S.,Noda,K.,Kondo,H.,Takayama,H.,Kawatani,M.,Usui,T.,andOsada,H.(2010).Applicationofproteomicprofilingbasedon2D-DIGEforclassificationofcompoundsaccordingtothemechanismofaction.Chem.Biol.17,460–470.
JAC影响因子SCI期刊分区ChemistryBiology
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