本研究中,研发人员选择细胞色素P450 1A (CYP1A) 家族为研究对象,基于CYP1A1与CYP1A2在催化活性空腔上的微小差别,采用酶催化位点局部改造的策略,借助计算机辅助筛选及代谢表型筛选设计研发了首个CYP1A1亚型选择性的荧光探针底物。该探针对目标酶具有极高的特异性,不仅可实现CYP1A1与CYP1A2等相似亚型酶间的区分,同时其也不被人体分布的其它细胞色素P450酶催化。该探针底物不仅适用于单酶、细胞及组织等不同生物体系中CYP1A1酶活的实时定量检测及CYP1A1抑制剂的高通量筛选与评价,还可用于活细胞及活组织中CYP1A1的亚细胞定位及生物成像研究。此外,该探针的设计研发策略还可用于指导其它I相代谢酶特异性探针底物的开发。

  该研究成果是继杨凌团队2015年提出通过远端改造(在远离催化位点的区域对探针底物进行提高酶亲和力和特异性的改造)策略研发酶特异性探针底物(J. Am. Chem. Soc., 2015, 137: 14488–95;http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.5b09854)之后的又一代表性工作。

  上述研究工作得到了国家自然科学基金项目、973计划及精细化工国家重点实验室的支持。(文/图 戴子茹)