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许建强课题组在硒酶催化与细胞死亡领域取得新进展

来源:生命科学与药学学院 作者:许建强 编辑:李武林 更新:2023-03-22
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生物体内氧化还原过程支持众多重要生理功能,对于生命本身必不可少。细胞内氧化/还原平衡,即氧化还原代谢产物合成/分解/转化、氧化翻译后修饰和去修饰,受到精细的网络调控。其中,活性氧分子(Reactive Oxygen Species,ROS)包括超氧阴离子(O2•-)、过氧化氢(H2O2)、羟基自由基(•OH)等,是重要的氧化代谢产物,主要由线粒体呼吸和NADPH氧化酶产生。为猝灭过量高反应活性的活性氧分子,细胞内存在着丰富多样的抗氧化系统(Antioxidant system),主要由硫氧还蛋白(Thioredoxin,TXN)依赖的TXN-system、谷胱甘肽(Glutathione,GSH)依赖的GSH-system和NADPH再生系统构成。人及哺乳动物硫氧还蛋白还原酶(Thioredoxin Reductase,TXNRD)是含硒代半胱氨酸(Selenocystein,Sec)的氧化还原蛋白,是机体最重要的TXN还原酶。近年来,生命科学与药学学院许建强课题组致力于硒蛋白与氧化还原生物学研究,近期取得新进展。

课题组研究揭示TXNRD1独特的非硒依赖催化机理,结合小分子抑制剂靶向硒酶活性位点,诱导肿瘤细胞发生调节性细胞死亡。在体外分子酶学水平,利用高掺硒TXNRD1及制备其多种催化位点突变体,系统探究TXNRD1非硒依赖活性高度依赖于C-末端半胱氨酸(Cys497or Cys498)和完整的N端-CVNVGC-活性中心,伴随着大量超氧阴离子(O2•-)产生。在体外细胞水平,发现这种独特的促氧化酶促催化,直接导致胞内活性氧累积,并参与调节性细胞死亡过程,相关结果先后发表于以下主流学术期刊

Free Radical Biology and Medicine, 2021, 172:482-489 (IF=8.101, JCR Q1, TOP);Biomedicine & Pharmacotherapy, 2022, 112546 (IF=7.419, JCR Q1, TOP);和

Free Radical Biology and Medicine, 2022, 180:52-62 (IF=8.101, JCR Q1, TOP)。

以上系列研究受国家自然科学基金面上项目(31670767)、中央高校基本科研业务(DUT17JC36、DUT20LK36、DUT21LK29,DUT21YG117)、辽宁省化学助剂合成与分离重点实验室(ZJKF2004)和大连理工大学盘锦产业技术研究院的资助支持。