人類基因組編碼大約538種蛋白激酶,蛋白激酶能催化蛋白質磷酸化反應,進而維持蛋白質活性,在細胞增殖、分化、代謝及凋亡等一系列生理過程中發(fā)揮重要作用,而蛋白激酶的突變或者過度表達不僅與腫瘤的發(fā)展密不可分,還與一些炎癥有關系。
磷酸化酶激酶(phosphorylase kinase,PHK)是由α、β、γ、δ 4 個不同的亞 基組成的全酶(αβγδ)4,其中不同的亞基存在不同的剪切體或者亞型(Brushia et al., 1999)。有研究表明,α、β、δ為調控亞基,α亞基根據(jù)組織特異性分為肌型αM和 肝型αL,分別由磷酸化酶激酶α1(Phosphorylase kinase α1, PHKA1)和磷酸化酶激 酶 α2(Phosphorylase kinase α2 , PHKA2) 編 碼 ; β 亞 基 由 磷 酸 化 酶 激 酶 β(Phosphorylase kinase β, PHKB)基因編碼,通過不同性剪切方式剪切轉錄產(chǎn)物形 成肌肉型、肝臟和腦型的異構體;δ亞基為鈣調節(jié)蛋白,由 CALM1、CALM2 和 CALM3 三個獨立的基因編碼,在不同 Ca2+濃度的條件下調節(jié) PHK 活性(Nadeau et al,1997);γ為催化亞基,γ亞基同時受到磷酸化酶激酶γ1(Phosphorylase kinase γ1, PHKG1)和磷酸化酶激酶γ2(Phosphorylase kinase γ2,PHKG2)。
磷酸化酶激酶(phosphorylase kinase,PHK)是糖原代謝分解過程中的關鍵 調節(jié)酶之一,通過β-腎上腺素途徑作用以及神經(jīng)沖動釋放的鈣離子磷酸化途徑,為機體肌肉收縮提供能量以及維持血糖平衡。PHK 在胰高血糖素、腎上腺 素等和金屬離子等化學物質的調控下通過某些級聯(lián)反應,被蛋白激酶 A (PKA),使無活性的磷酸化酶 b(phosphorylase b)催化變成有活性的磷 酸化酶 a(phosphorylase a),催化。
PHKG1 基因編碼的γ1 亞基是催化亞基,PHKG1 基因定位在人的 7 號染色 體上(Jones et al.,1990)。Winchester 等人(2007)發(fā)現(xiàn) PHKG1 基因存在一個弱多聚 腺苷酸化與第 6 內含子的裂解位點,通過內含子的不同剪切方式形成不同的剪切 體,進而在體內行使著不同的生物學功能。Elliott 等(2006)通過熒光素酶報告顯 示人的 PHKG1 基因啟動子(2.4Kb)在肝細胞(HepG2)和小鼠成肌細胞(C2C12)中 均能檢測到其活性存在。Camus 等(2012)使用已建立的增強型綠色熒光蛋白轉基因斑馬魚系開發(fā)了一種自動化測定法,鑒定了新型激酶抑制劑化合物,并確定化合物的激酶靶標,發(fā)現(xiàn) PHKG1 在人類腫瘤樣品中表達量上調,并且 PHK 亞基的基因拷貝數(shù)畸變是人類腫瘤的共同特征。
腫瘤一直被視為阻礙人類健康的難以攻克的疾病,靶向是腫瘤研究的熱門,探索新的靶點對腫瘤的靶向十分必要。在新藥研發(fā)初期,無法確定化合物對哪些靶點起作用,進行激酶譜篩選,反向找靶,可快速確認方向。在已經(jīng)確認方向之后,在判斷化合物對其他蛋白激酶有沒有抑制率,進行初步的性評價至關重要,因此進行一個高濃度大范圍體外激酶譜篩選,明晰對哪些激酶靶點有脫靶效應,尤其是同家族激酶,就很有意義。在進行激酶譜篩選之后,進一步調整化合物結構以進行中靶,降低脫靶帶來的毒副作用。