结合计算与实验筛选鉴定靶向 ML-IAP 的新型抗白血病细胞增殖肽
Integrated computational and experimental identification of a novel ML-IAP-targeting peptide with antiproliferative activity in leukaemia cells
研究通过分子对接从59,319条四肽中筛选出靶向 ML-IAP 的 peptide-1，对 MOLT-4、MOLM-13、MV-4-11 等白血病细胞表现出抗增殖活性。
凋亡抑制蛋白（IAP）家族包含八个成员，其中ML-IAP（livin/BIRC7/KIAP）因可促进肿瘤细胞存活，被视为抗肿瘤的潜在靶点 [1]。在结构层面，天然IAP拮抗剂Smac/DIABLO的N端短肽与XIAP BIR3结构域的结合方式已被解析，仅前四个残基即与蛋白接触，依靠氢键、静电和疏水相互作用稳定复合物，为设计IAP结合肽提供了结构模板 [3]。与此同时，基于结构的虚拟筛选策略在抗凋亡蛋白配体发现中已取得成功，例如以Bcl-2预测结构进行计算机筛选所发现的非肽类小分子HA14-1，能够诱导髓系白血病细胞发生凋亡 [2]。
新研究将筛选目标锁定在ML-IAP上，通过分子对接对59 319条四肽进行筛选，并从排名靠前的候选中选出4条肽段。微量热泳实验证实4条肽段均能与ML-IAP结合，其中peptide-1的Kd值最低，且低于Smac肽的Kd值。构效关系（SAR）分析显示peptide-1在ML-IAP识别特征上更具优势；分子动力学模拟、MM/PBSA计算及自由能形貌分析进一步支持ML-IAP–peptide-1复合物具有相对较高的构象稳定性。
在细胞层面，MTT实验显示peptide-1可抑制MOLT-4、MOLM-13和MV-4-11三种白血病细胞系的增殖，但对HS-27A细胞的抑制活性有限。ML-IAP敲低后peptide-1活性下降，提示其作用依赖于ML-IAP；peptide-1处理还能提高cleaved caspase-3与总caspase-3的比值，并改变Bax和Bcl-2 mRNA表达，提示凋亡通路被激活。相较于以往以Smac-XIAP BIR3结构 [3] 为模板或针对Bcl-2开展虚拟筛选 [2] 的工作，该研究将大规模四肽对接筛选与细胞水平功能验证相结合，专门面向ML-IAP获得了结合更强且具有白血病细胞抗增殖活性的候选肽段。
不过，peptide-1的活性仅在MOLT-4、MOLM-13、MV-4-11和HS-27A等少量细胞系上得到验证，体内抗肿瘤效果与药代动力学特征尚不清楚；ML-IAP敲低虽支持其靶点依赖性，但peptide-1在ML-IAP上的具体结合位点及对其他IAP家族成员的选择性仍需进一步明确。
- 1.Inhibitors of apoptotic proteins: new targets for anticancer therapy · Chem Biol Drug Des 2013
- 2.Structure-based discovery of an organic compound that binds Bcl-2 protein and induces apoptosis of tumor cells · Proc Natl Acad Sci U S A 2000
- 3.Structural basis for binding of Smac/DIABLO to the XIAP BIR3 domain · Nature 2000
来源：文献与产业新闻 · pubmed.ncbi.nlm.nih.gov