四元变构丙酮酸同工酶M2型激活肽及其在逆转沃伯格效应和肿瘤化疗中的应用制造技术

本发明专利技术提供一种四聚体变构丙酮酸同工酶M2激活肽及其用于改变沃伯格效应和生物医学领域肿瘤化疗定义的用途。丙酮酸同工酶M2四聚体的变构激活肽含有一种丝氨酸模式，该模式涂有N

【技术实现步骤摘要】
四元变构丙酮酸同工酶M2型激活肽及其在逆转沃伯格效应和肿瘤化疗中的应用


[0001]本专利技术涉及生物医学领域，特别是涉及丙酮酸同工酶M2四聚体变构激活肽及其在肿瘤中逆转沃伯格效应和化疗增敏中的应用。

技术介绍

[0002]肾细胞癌(RCC)是十大常见恶性肿瘤之一，也是泌尿系统死亡率最高的恶性肿瘤。它具有进展快、易早期转移、对化疗、放疗等治疗方法不敏感等特点，被认为是治疗失败的主要原因。超过30％的肾癌患者在诊断时已经转移，错过了最好的手术机会。在化疗中，即使最初对治疗有反应的患者也会在10
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14个月内产生耐药性。这些因素导致肾细胞癌的高死亡率，对人类生命健康构成严重威胁。
[0003]研究表明，癌症转移和化疗耐药性是由异常的饮食代谢和基因转录引起的。在肿瘤细胞中，即使存在足够的氧气来支持线粒体氧化磷酸化，肿瘤细胞也倾向于氧化葡萄糖以代谢为乳酸，这种代谢模式被称为Warburg效应。Warburg效应产生的乳酸与肿瘤增殖、转移和血管生成等多种生物学功能密切相关，导致恶性肿瘤的进展。此外，由于肾癌中VHL基因的异常表达，肾癌比其他肿瘤具有更强的Warburg效应。因此，抑制Warburg效应是肾癌治疗的关键策略。
[0004]丙酮酸激酶M2(丙酮酸同功酶M2)是Warburg效应和转录激活的重要调节因子，在肿瘤进展、转移和化疗耐药性中起着关键作用。丙酮酸同功酶M2可以在二聚体和四聚体之间转换，并在各种癌症中以二聚体的形式出现。丙酮酸同功酶M2二聚体的丙酮酸激酶活性低于四聚体，导致更强的Warburg效应。同时，丙酮酸同功酶M2的四聚体被限制在细胞质中，而二聚体可以迁移到细胞核中参与转录激活，最终诱导化疗耐药性。丙酮酸同功酶M2的天然配体丝氨酸已被证明可激活丙酮酸同功酶M2的四聚体，但不能维持丙酮酸同功酶M2变构效应的持续性。因此，持续刺激丙酮酸同功酶M2的四聚体对肿瘤抑制至关重要。然而，目前还没有关于丙酮酸同功酶M2变构激活剂的持续维持及其在肿瘤抑制中的应用的研究报告。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供丙酮酸同功酶M2四聚体的变构激活肽及其在逆转肿瘤的Warburg效应和化疗致敏中的应用，以解决上述现有技术中存在的问题，该多肽通过原位自组织实现肾癌丙酮酸同功酶M2二聚体转化为四聚体的功能，并实现丝氨酸的长期保留，具有永久逆转Warburg效应和耐药效应的双重作用。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供了一种丙酮酸同功酶M2四聚体变构激活肽，其包含涂覆有N
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乙酰葡萄糖的丝氨酸基序、能够形成疏水纳米复合物的自组织基序和聚集诱导基序。
[0007]优选地，可形成具有疏水性的复合物的自组织基序来自β
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淀粉样蛋白中的KLVFF肽基序列。
[0008]优选地，其结构式如下：
[0009][0010]本专利技术还提供所述的丙酮酸同工酶M2四聚体变构激活肽在制备抗肿瘤药物中的应用。
[0011]优选的是，所述肿瘤为高表达OGA酶的肿瘤，所述丙酮酸同工酶M2四聚体变构激活肽具有逆转所述肿瘤沃伯格效应的作用。
[0012]优选的是，所述肿瘤包括肾细胞癌、急性髓细胞样白血病、胆管癌和头颈鳞状细胞癌。
[0013]本专利技术还提供所述的丙酮酸同工酶M2四聚体变构激活肽在制备肿瘤中逆转沃伯格效应和化疗增敏方面的药物中应用。
[0014]优选的是，所述肿瘤包括肾细胞癌、急性髓细胞样白血病、胆管癌和头颈鳞状细胞癌。
[0015]优选的是，所述肿瘤为肾细胞癌。
[0016]本专利技术公开了以下技术效果：
[0017]本专利技术的丙酮酸同工酶M2四聚体变构激活肽(PAC)可与肾细胞癌(RCC)区域过表达OGA酶反应去除保护性N
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乙酰氨基葡萄糖(GLcNAc)，进而暴露丙酮酸同工酶M2四聚体激活剂丝氨酸，促使丙酮酸同工酶M2二聚体向四聚体形式转变，并触发KLVFF多肽的原位自组装，形成不溶于水的纳米纤维，这有助于增强丝氨酸的积累并持续激发丙酮酸同工酶M2的四聚体化，具有逆转沃伯格效应和化疗增敏的双重作用。经实验证明，肾癌细胞786
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O及ACHN的增殖能力被多肽PAC显著抑制，其中786
‑
O和ACHN迁移能力被分别抑制71.9
±
4.6％和55.8
±
3.5％；侵袭能力被分别抑制64.6
±
3.5％和64.7
±
3.5％；同时，PAC显著抑制了肿瘤细胞的沃伯格效应，使786
‑
O细胞的葡萄糖消耗减少49.3
±
15％，乳酸产量减少64.8
±
20.2％，在ACHN细胞中也发生了同样的变化。最终，在小鼠体内实验中PAC抑制了肿瘤生长和转移；另一方面，CCK
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8实验发现PAC对舒尼替尼耐药细胞系(786O
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R)具有明显杀伤作用并通过小鼠体内实验证实了PAC对肾癌耐药细胞有抑制作用。因此，本专利技术的丙酮酸同工酶M2四聚体变构激活肽可通过抑制肿瘤的沃伯格效应及增加化疗敏感性发挥抗癌作用。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获
得其他的附图。
[0019]图1为多肽PAC和对照组多肽PAC
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C的分子结构式；a：PAC的分子结构模式图，b：PAC
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C的分子结构模式图；
[0020]图2为验证多肽PAC在OGA水溶液中可变构、自组装形成疏水性纳米纤维：a：PAC在加入到OGA溶液后进行透射电镜检查；b：PAC
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C在加入到OGA溶液后进行透射电镜检查；标尺：50nm；
[0021]图3为多肽PAC加入到OGA溶液中共孵育后的硫代黄素T(ThT)荧光强度；
[0022]图4为多肽PAC及PAC
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C对肾癌细胞786
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O、ACHN及HK2(人肾皮质近曲小管上皮细胞)的杀伤作用；a：PAC及PAC
‑
C对786
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O细胞的杀伤作用；b：PAC及PAC
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C对ACHN细胞的杀伤作用；c：PAC及PAC
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C对HK2细胞的杀伤作用；
[0023]图5为注射PAC及PAC
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C小鼠的主要器官H&E染色，验证材料生物安全性；
[0024]图6为PAC及PAC
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C对肾癌细胞786
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O和ACHN迁移和侵袭能力的影响；a：PAC及PAC
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C对786
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丙酮酸同工酶M2四聚体变构激活肽，其特征在于，其包括N
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乙酰基葡萄糖包覆的丝氨酸基序、可形成具有疏水性纳米复合物的自组装基序以及具有聚集诱导发光功能的荧光信号基序。2.根据权利要求1所述的丙酮酸同工酶M2四聚体变构激活肽，其特征在于，所述可形成具有疏水性复合物的自组装基序源自于β淀粉样蛋白中的KLVFF肽基序列。3.根据权利要求1所述的丙酮酸同工酶M2四聚体变构激活肽，其特征在于，其结构式如下所示：4.根据权利要求1
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3中任一权利要求所述的变构激活肽四聚体丙酮酸同工酶M2在抗癌药物制造中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：司明贵，王雨婷，付博，
申请(专利权)人：哈尔滨医科大学，
类型：发明
国别省市：