靶向 FXR 治疗代谢性疾病的关键发现：SRC1 结合机制与转录调控新解

为探究 FXR 转录调控机制，研究人员研究 FXR-RXRα-DNA 与 SRC1 相互作用，揭示关键机制，助力药物研发。

　　

一、研究背景：探寻 FXR 调控密码，解锁代谢疾病治疗新希望

在生命的微观世界里，肝脏就像一座精密运转的化工厂，维持着身体的代谢平衡。然而，近年来，代谢相关脂肪性肝病（MAFLD）的发病率不断攀升，如同隐藏在肝脏中的 “定时炸弹”，严重威胁着人们的健康。代谢功能障碍相关的脂肪性肝炎（MASH）作为 MAFLD 的 “恶化升级版”，更是成为肝硬化和肝癌的主要诱因，让肝脏健康面临巨大挑战。

目前针对 MASH 的治疗手段极为有限，仅有一种药物获批。法尼醇 X 受体（FXR，NR1H4）作为治疗 MASH 的热门靶点，其激动剂奥贝胆酸（OCA）虽已进入 III 期临床试验，但广泛激活 FXR 会破坏胆固醇稳态，引发副作用。部分激动剂虽被寄予厚望，可具体效果和潜在机制仍迷雾重重。而且，FXR 转录调控的分子机制尚未完全明晰，这就像在黑暗中摸索，让研发更有效且副作用少的药物困难重重。因此，深入探索 FXR 转录调控的分子机制迫在眉睫，成为攻克代谢性疾病的关键钥匙。

为了揭开 FXR 转录调控的神秘面纱，中国科学技术大学、中国科学院广州生物医药与健康研究院等研究机构的科研人员勇挑重担，展开了一项意义重大的研究。该研究成果发表在《Communications Biology》杂志上，为我们带来了全新的认知和希望。

二、研究方法：多技术联用，解锁分子机制密码

研究人员巧妙运用多种先进技术，如同手握多把 “钥匙”，试图打开 FXR 转录调控的 “大门”。他们采用氢 / 氘交换质谱（HDX-MS）和交联质谱（XL-MS）技术，这两种技术就像微观世界的 “侦察兵”，能够精准探测蛋白质在不同状态下的结构变化和相互作用位点。同时，通过生物膜干涉技术（BLI）测定蛋白质之间的结合亲和力，了解它们相互结合的紧密程度。此外，利用蛋白质结构建模，整合各种数据构建出 FXR-RXR_α-DNA 的多结构域模型，直观展示分子间的相互作用模式，为深入研究提供了重要基础。

三、研究结果：重大发现，照亮代谢疾病治疗之路

1. FXRE 和配体共同调控 SRC1 与 FXR-RXR_α的结合：研究人员表达并纯化了相关蛋白，利用 BLI 技术进行结合实验。结果发现，在没有激动剂时，FXR₁₂₀-RXR_α98与 SRC1_{630 - 987}有一定结合能力；但当 FXR₁₂₀-RXR_α98先与 hSHP-1 结合后，却无法再与 SRC1_{630 - 987}结合，这表明 hSHP-1 改变了 FXR-RXR_α的构象。而加入 RXR_α激动剂 9cRA 或 FXR 激动剂 GW4064 后，结合能力又得以恢复，且 FXR 激动剂的作用更强。这充分说明，hSHP-1 和激动剂共同影响着 SRC1 与 FXR-RXR_α的结合，FXR 在招募 SRC1 过程中起着主导作用。
2. FXR-RXR_α异二聚体与 hSHP-1 结合的整合建模：为深入了解分子机制，研究人员构建了 FXR-RXR_α-hSHP-1 模型。他们使用交联剂处理蛋白复合物，通过质谱分析获得交联数据，并结合晶体结构和距离约束信息进行建模。经过一系列验证实验，如细胞功能实验和突变实验，证明该模型中三个关键界面（FXR-DBD 与 RXR_α-DBD、FXR-DBD 与 DNA、FXR-LBD 与 FXR-DBD）对 FXR-RXR_α的转录活性至关重要。
3. FXR-RXR_α的 LBD 和 DBD 之间的变构通讯：借助 HDX-MS 技术，研究人员详细研究了激动剂和 DNA 结合对 FXR-RXR_α构象的影响。发现激动剂结合使 FXR-LBD 的多个区域溶剂暴露减少，稳定了共激活因子结合表面；同时，RXR_α-LBD 的 H12 区域灵活性增加。DNA 结合则进一步增强了 FXR-LBD 共激活因子结合表面的稳定性，促进了 FXR-RXR_α-LBD 的二聚化，有利于 SRC1 的招募。这些结果表明，DNA 在激动剂的帮助下，促进了 FXR 的变构通讯和共激活因子的招募。
4. SRC1 在 FXR-RXR_α转录激活中与 FXR 的不对称结合：研究人员通过尺寸排阻色谱分析（SEC）和 SEC-MALS 技术，确定了 SRC1 与 FXR-RXR_α-hSHP-1 复合物的化学计量比为 1:1，即一个 SRC1 分子结合到 FXR-RXR_α异二聚体上。通过突变实验和 HDX-MS 数据进一步证明，SRC1 主要与 FXR 结合，而非 RXR_α，且 FXR 的电荷钳在介导与 SRC1 的相互作用中起关键作用。
5. SRC1-NRID 的 NR-box2 和 box3 与 FXR-RXR_α异二聚体相互作用：为确定 SRC1 中与 FXR-RXR_α结合的关键区域，研究人员构建了多种 NRID 结构域突变体。BLI 实验和荧光素酶报告基因实验表明，NR-box2 在结合中起关键作用，NR-box3 也对相互作用很重要。XL-MS 实验进一步证实了 NR-box2 和 NR-box3 与 FXR-LBD 的相互作用，明确了它们在介导 SRC1 与 FXR-RXR_α功能和相互作用中的关键地位。

四、研究结论与意义：开启代谢疾病治疗新篇章

本研究成功构建了激动剂 / DNA 结合的 FXR-RXR_α异二聚体与完整 SRC1-NRID 结构域复合物的首个模型，为理解 FXR 转录调控机制提供了关键框架。研究揭示了 FXRE 和配体共同调控 SRC1 招募的机制，发现了 FXR-LBD 和 FXR-DBD 之间新的相互作用界面，这一界面在转录激活中发挥重要作用。同时，明确了 SRC1 通过 NR-box2 和 box3 与 FXR-RXR_α的不对称结合模式，丰富了对核受体与共激活因子相互作用的认知。

这些成果不仅加深了我们对 FXR 转录调控复合物结构和功能的理解，也为设计基因选择性激动剂提供了宝贵见解。未来，有望基于这些发现开发出更有效、副作用更小的治疗代谢性疾病的药物，为广大患者带来新的希望。这一研究成果就像一座灯塔，照亮了代谢性疾病治疗的前行道路，激励着科研人员继续探索，不断攻克难题，为人类健康事业贡献更多力量。