肿瘤蛋白TNIK激酶靶向天然小分子抑制剂及其应用制造技术

本发明专利技术属于生物领域，涉及一种肿瘤蛋白TNIK激酶靶向天然小分子抑制剂及其应用。本发明专利技术公开了一种肿瘤蛋白TNIK激酶靶向天然抑制剂，其为药根碱。本发明专利技术还同时公开了上述肿瘤蛋白TNIK激酶靶向天然抑制剂在制备抗乳腺癌药物中的应用。本发明专利技术解析TNIK调控乳腺癌转移的分子机制，探寻抑制乳腺癌侵袭转移的靶向药物，对于乳腺癌的治疗具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
肿瘤蛋白TNIK激酶靶向天然小分子抑制剂及其应用
本专利技术属于生物领域，具体涉及一种肿瘤蛋白TNIK激酶靶向天然小分子抑制剂及其应用。
技术介绍
乳腺癌(breastcancer)是世界上严重危害女性健康的第一大恶性肿瘤，术后转移是其较难治愈的主要原因。2016年美国国家癌症研究中心最新结果显示，乳腺癌发病率占恶性肿瘤29％，且发病人群趋于低龄化。乳腺癌是乳腺上皮细胞发生癌变，其发生的远端转移是导致临床治疗失败的主要原因，同其他恶性肿瘤一样，其发病机制与癌基因激活、抑癌基因失活密切相关，最新研究表明，肿瘤坏死因子受体相关因子-2(Traf-2)和Nck互作激酶(TNIK)在结肠癌、胰腺癌、非小细胞肺癌、前列腺癌和乳腺癌等多种实体肿瘤中高度表达，并且与临床分期和不良预后紧密相关，肿瘤坏死因子受体相关因子-2与Nck互作的丝氨酸蛋白激酶(TNIK)是一种多效能的肿瘤靶蛋白，在乳腺癌组织中异常高度表达，TNIK可参与激活Wnt/β-catenin通路，对于乳腺癌的侵袭转移至关重要。药根碱(Jatrorrhizine)是从毛莨科黄连、小檗科植物功劳木及防己科植物青牛胆等植物中提取出来的异喹啉林类生物碱，即，药根碱属于原小檗碱型异喹啉类生物碱。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种肿瘤蛋白TNIK激酶靶向天然小分子抑制剂及其应用。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种肿瘤蛋白TNIK激酶靶向天然抑制剂，其为药根碱。本专利技术还同时提供了上述肿瘤蛋白TNIK激酶靶向天然抑制剂在制备抗乳腺癌药物中的应用。本专利技术设定药根碱作为TNIK激酶靶向抑制剂，药根碱对乳腺癌细胞的生长增殖以及转移都具有显著的抑制作用，调控细胞周期，诱导细胞发生凋亡，而且药根碱能够靶向肿瘤蛋白TNIK调控Wnt/β-catenin通路相关蛋白表达，从而抑制抑制乳腺癌细胞生长增殖，作为一种肿瘤蛋白TNIK天然靶向抑制剂，可应用于乳腺癌的靶向治疗。TNIK促进肿瘤生长，是药物作用的重要靶点。TNIK(TRAF-2andNckinteractingkinase)是由接头蛋白TRAF-2与Nck互作的丝氨酸蛋白激酶，TNIK基因位于染色体的3q26区，在多种癌症中该区域都会发生基因扩增。TNIK编码含1360个氨基酸多肽链，其结构由N端激酶结构域、中间结构域和C端生发中心激酶同源结构域组成(图1)。加州基因研究院最新的研究表明，80％导致人类疾病的基因在一种叫“Xenopustropicalis”非洲蟾蜍基因里都存在，而通过比对人类TNIK与非洲爪蟾TNIK的氨基酸序列发现二者的相似度高达91％。德国科学家(2012)报道，携带TNIK的EBV可激活免疫系统诱导癌和淋巴瘤的发生。天津医科大学发现TNIK表达水平在胰腺癌组织中显著高于癌旁组织，与临床病理环境和生存预后紧密相关，且TNIK高表达可促进胰腺癌细胞增殖、侵袭、迁移以及抑制凋亡等生物学活性。Yu等利用荧光原位杂交技术证实中国癌症病人中有TNIK基因的高表达，并证明TNIK是一个潜在的创新癌症治疗靶点。因此，TNIK促进肿瘤生长，作为肿瘤靶标蛋白是肿瘤治疗药物作用的重要靶点。Wnt基因是最早在小鼠乳腺癌中克隆出的一种原癌基因。目前报道激活Wnt信号通路机制复杂多样，经典Wnt/β-catenin通路是胞内的β-catenin水平升高并进入核内与TCF结合，调节下游靶基因的转录和表达，影响癌细胞黏附、增殖、迁移和侵袭等生物学特性(如图2所示)。据报道TNIK激活Wnt通路对促进结直肠癌的生长起着重要的作用。Yamada等报道由于APC基因突变，导致Wnt信号通路APC和β-catenin、axin、GSK3β复合体解离，β-catenin在胞浆积累，激活转录因子TCF4发挥致癌性，而TNIK是细胞核内T细胞因子(TCF-4)和β-catenin转录复合物的活化酶。Mahmoudi等利用蛋白质组学质谱分析技术，在鼠小肠上皮细胞鉴定了与TCF-4互作的TNIK。核内TCF-4转录水平在激活Wnt靶基因表达发挥重要作用，TNIK通过中间结构域直接与β-catenin结合，通过N端激酶域与TCF4结合。Shitashige等发现，结肠癌细胞中TCF4多肽链中的154号丝氨酸残基被TNIK磷酸化，β-catenin在TNIK结合激活TCF4过程中起桥梁作用。TNIK还可通过调控Wnt共受体相关蛋白6(LRP6)在细胞膜的稳定性，来影响Wnt信号通路传递。本专利技术以靶向TNIK小RNA干扰结肠癌细胞，发现Wnt靶基因编码蛋白c-MYC和cyclinD1表达显著降低；而细胞凋亡相关因子caspase-9和PARP-1表达增高，表明TNIK可通过抑制凋亡促进肿瘤生长。TNIK作为肿瘤药物作用的新靶点，目前国外已有关于化学合成的TNIK小分子抑制剂的报道。日本国立癌症研究中心高通量筛选出氨基噻唑类衍生物作为TNIK的抑制剂治疗癌症患者，临床发现对结肠癌、胰腺癌、前列腺癌、乳腺癌等实体癌效果显著，获得了美国专利。作为全球癌症药物研发领导者的美国Astex制药公司研发了基于苯基氨基吡啶结构的TNIK化学抑制剂。Yu等利用RNA干扰TNIK表达可显著抑制癌细胞增殖和诱导细胞死亡。因此，TNIK抑制剂是治疗实体肿瘤理想的靶向药物，但国内目前并未见有关TNIK抑制剂的报道。本专利技术在利用分子模拟技术初步对药根碱与TNIK蛋白分子(PDB2X7F)对接的基础上进一步研究，通过分子模拟发现药根碱与TNIK原配体有类似的化学结构活性基团，可与TNIK结构上的氨基酸形成多个连接，药根碱分子可进入TNIK蛋白的活性中心，具有很好的靶向对接效果(图3)，表明药根碱可能表现出TNIK抑制剂活性，但药根碱作为TNIK靶向抑制剂抗乳腺癌侵袭转移的机制，仍需要抗肿瘤药理活性实验进一步验证。本专利技术的研究表明TNIK在多种癌细胞中表达促进肿瘤生长，TNIK可作为癌症治疗的一个新的靶点。药根碱属于原小檗碱型异喹啉类生物碱，该类生物碱对多种癌细胞均具有较强的细胞毒性作用。通过药物分子模拟对接显示TNIK可能是药根碱作用癌细胞的靶标抑制蛋白。因此解析TNIK调控乳腺癌转移的分子机制，探寻抑制乳腺癌侵袭转移的靶向药物，对于乳腺癌的治疗具有重要的意义。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。图1为TNIK的分子结构图；图2为TNIK异常激活Wnt/β-catenin信号通路的分子机制图；图3为药根碱与TNIK晶体结构的分子对接模型图；图4为CRISPR/Cas9技术敲除乳腺癌细胞MDA-MB-231中的TNIK基因图；图5为MDA-MB-231/TNIK-Control与MDA-MB-231/TNIK-KO细胞内TNIK,p-TNIK及Wnt/β-catenin信号通路表达及药根碱处理对其的影响；(A)免疫荧光检测TNIK,p-TNIK及Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白表达；(B)Westernblotting分析检测TNIK,p-TNIK及Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白表达；图6为药根碱处理MDA-MB-231/TNIK-Control及MDA-MB-231/TNIK-KO细胞对其活性和周期的影响；(A)结晶紫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.肿瘤蛋白TNIK激酶靶向天然抑制剂，其特征在于：为药根碱。

【技术特征摘要】
1.肿瘤蛋白TNIK激酶靶向天然抑制剂，其特征在于：为药根碱。2.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙延芳，孙知新，梁宗锁，吴平平，王盼，吕洪飞，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33