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Jul 09, 2023

광범위한 변경

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 13520(2022) 이 기사 인용 1066 액세스 2 인용 8 Altmetric Metrics 세부 정보 SMIFH2는 포르민 계열의 소분자 억제제입니다.

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 13520(2022) 이 기사 인용

1066 액세스

2 인용

8 알트메트릭

측정항목 세부정보

SMIFH2는 마우스 포르민 Diaphanous 1(mDia1)에 의해 유도된 액틴 중합 억제에 대한 스크린에서 원래 확인된 세포골격 조절제의 포르민 계열의 소분자 억제제입니다. 이 화합물의 광범위한 사용에도 불구하고 SMIFH2가 모든 인간 포르민을 억제하는지 여부는 알려져 있지 않습니다. 또한, 단백질/억제제 상호작용의 특성은 여전히 ​​파악하기 어렵습니다. 우리는 7가지 포유류 클래스 중 6가지를 대표하는 인간 포르민에 대해 SMIFH2를 분석했으며 테스트한 모든 포르민에 대한 억제 활성을 발견했습니다. 우리는 SMIFH2 유도체 패널을 합성했으며 많은 변형이 SMIFH2 활성을 방해하는 반면, 푸란 고리의 할로겐화와 함께 브롬 대신 전자 공여 메톡시 그룹을 대체하면 효능이 약 5배 증가한다는 사실을 발견했습니다. SMIFH2와 마찬가지로 활성 유도체도 테스트한 포르민에 대한 범억제제입니다. 이 결과는 효능은 향상될 수 있지만 고도로 보존된 FH2 도메인을 구별하려는 목표는 SMIFH2 스캐폴드를 사용하여 달성하지 못할 수 있음을 시사합니다.

세포골격 조절인자의 포르민 계열 구성원은 다양한 필수 진핵 세포 과정과 연관되어 있습니다1,2. 포르민은 액틴 필라멘트 핵생성, 성장하는 필라멘트 끝과의 진행적 연관, 액틴 필라멘트 번들링, 미세소관 결합/안정화 및 액틴 필라멘트 절단(Chesarone et al.3 검토)을 포함하는 생화학적 기능이 다양합니다. 이러한 기능은 일반적으로 단백질의 C 말단 부분에 있는 formin 상동성(FH) 1 및 2 도메인에 의해 실행됩니다(그림 1B). FH2 도메인은 효모에서 인간까지 보존되며4,5 액틴 필라멘트6,7,8,9의 동적 "가시" 끝을 둘러싸는 도넛형 구조를 가진 대부분 α-나선형 동종이량체입니다. FH1 도메인은 풍부한 액틴 단량체 결합 단백질인 프로필린과 결합하는 구조화되지 않은 프롤린이 풍부한 영역입니다. 함께 이러한 도메인은 액틴 필라멘트의 성장을 조절하고 다른 가시 끝 결합 단백질을 대체할 수도 있습니다. 많은 formin isoforms에서 N 말단 영역에는 FH1 및 FH2 도메인의 활성을 억제하는 조절 도메인이 포함되어 있습니다.

Formin 구조 및 정제. (A) DeWard et al.2를 기반으로 한 포르민 계통수.2 다양한 인간 포르민을 분석하기 위해 우리는 7가지 포유류 포르민 하위 클래스 중 6가지 대표자를 선택했습니다. (B) FH1 및 FH2 도메인과 모든 C-말단 서열을 포함하는 'FFC' 구성은 각 포르민(DID, Diaphanous Inhibitory Domain; DAD, Diaphanous Autoregulatory Domain)에 대해 분리되었습니다. (C) 쿠마시 염색으로 정제한 후 각 재조합 포르민 FFC 단편의 순도를 보여주는 SDS-PAGE(자르지 않은 겔은 그림 S7 참조).

SMIFH2(1-(3-브로모페닐)-5-(푸란-2-일메틸렌)-2-티옥소디하이드로피리미딘-4,6(1H,5H)-디온)은 mDia FH2 도메인을 억제하는 화합물에 대한 시험관 내 스크린에서 발견되었습니다. 따라서 이름은 FH218의 소분자 억제제입니다. SMIFH2는 효모 포르민 Bni1, Fus1 및 Cdc12, 선충 포르민 CYK-1 및 마우스 포르민 DIAPH118을 억제할 수 있음을 보여주는 생화학적 데이터를 기반으로 하는 판포르민 억제제로 추정됩니다. 보다 최근의 데이터는 특히 Arabidopsis formin-119를 포함한 식물 포르민과 SMIFH2 상호작용을 보여줍니다. 그러나 SMIFH2가 범억제제라는 가정은 다양한 포유류 FH2 도메인에 대해 시험관 내에서 테스트된 적이 없습니다. 포르민이 세포 과정에 어떻게 기여하는지 조사하려면 팬 억제제와 특정 억제제가 모두 유용합니다. Dia3이 아닌 마우스 Dia1 및 Dia2의 이소형 특이적 억제제가 보고되었지만 세포 배양 배지의 낮은 용해도로 인해 이의 사용이 방해를 받았습니다.

소분자 억제제는 세포골격 기능을 연구하는 데 매우 중요했습니다. 여기에는 세포골격 필라멘트21에 직접 작용하는 천연 생성물 화합물뿐만 아니라 SMIFH2, Arp2/3 억제제 CK66622, 미오신 억제제 블레비스타틴 및 그 유사체와 같은 세포골격 결합 단백질을 표적으로 하는 대부분의 합성 화합물이 포함됩니다. 진핵생물에서 포르민 매개 세포골격 조절의 중요성으로 인해 SMIFH2는 액틴과 미세소관 세포골격을 모두 구축하는 데 있어서 포르민의 세포 역할에 대한 최소 324건의 연구에 사용되었습니다(원본 원고는 'SMIFH2'에 대한 Google Scholar 검색, 5월) 2022).