20-脱氧巨大戟醇酯类PKC激动剂的创新设计及其增强溶酶体生物发生的活性研究

【字体: 时间:2025年06月11日 来源:Natural Products and Bioprospecting 4.8

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  本文系统研究了20-脱氧巨大戟醇(20-deoxyingenol)酯类衍生物作为蛋白激酶C(PKC)α/δ亚型激动剂的结构优化策略,通过18种新型衍生物的构效关系(SAR)分析,发现化合物4和18能显著促进TFEB核转位(2.45倍和2.31倍自噬通量提升),并阐明其通过非经典C1B域结合机制激活PKCδ诱导溶酶体生物发生,为神经退行性疾病(如阿尔茨海默症Aβ/p-Tau清除)提供了新型自噬诱导剂开发范式。

  

1 引言
蛋白激酶C(PKC)家族作为丝氨酸/苏氨酸激酶超家族核心成员,其α/δ亚型激活可独立于mTORC1通路调控溶酶体生物发生——这一过程对清除β-淀粉样蛋白(Aβ)和磷酸化Tau(p-Tau)等神经退行性疾病相关致病蛋白聚集体至关重要。传统PKC激动剂如HEP14/15因20-甲基取代导致经典C1B域药效团相互作用缺失,暗示非经典激活机制的存在。本研究以20-脱氧巨大戟醇为骨架,通过C3/C5位酯化和缩酮保护策略获得18种衍生物,系统评估其溶酶体增强活性。

2 结果
结构优化与活性筛选
采用双酰化(A型)和单酰化-缩酮保护(B型)两种策略,发现二丙酰化衍生物4在20 μM浓度下自噬通量提升达2.45倍,显著优于阳性对照Torin 1(2.20倍)。分子对接显示其丙酰基与PKCδ C1B域的THR242形成2.50 ?氢键,而刚性骨架的疏水相互作用促进膜锚定。单酰化衍生物中,甲基谷氨酸保护体18活性突出(2.31倍),其叔丁酯与GLY253形成1.95 ?氢键网络。

功能验证
LysoTracker Red染色显示4和18处理3小时可使HeLa/HepG2细胞溶酶体数量呈剂量依赖性增加。Western blot证实其上调溶酶体相关膜蛋白1(LAMP1)和组织蛋白酶D(CTSD)表达,LC3-II/LC3-I比值升高提示自噬体形成增强。在油酸诱导的脂滴模型中,二者通过溶酶体依赖性途径促进脂滴清除(该效应可被巴佛洛霉素A1抑制)。

3 讨论
本研究突破传统PKC激动剂持续激活导致凋亡风险的局限,提出"快速解离-瞬时激活"新范式:①动力学控制——弱结合亲和力模拟内源性二酰基甘油(DAG)的瞬时激活特征;②膜招募机制——疏水相互作用驱动PKC定位。化合物4/18的独特药效团(丙酰基/甲基谷氨酸酯+刚性三环骨架)为神经退行性疾病治疗提供了兼具安全性和效力的先导化合物。

4 实验方法
衍生物合成采用EDCI/DMAP介导的酯化反应,经硅胶柱层析纯化(洗脱体系乙酸乙酯/石油醚)。核磁共振(500/600 MHz)以CDCl3
为溶剂,高分辨质谱采用Agilent 1290 UPLC/6540 Q-TOF系统。活性评价采用TFEB-EGFP核转位成像、LysoTracker染色及Western blot等标准化方案。

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