به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، Myc خانواده‌ای از ژن‌های تنظیم کننده و پروتوآنکوژن‌هایی است که فاکتورهای رونویسی را کد می‌کنند. خانواده Myc از سه ژن انسانی مرتبط تشکیل شده است: c-myc (MYC)، l-myc (MYCL) و .n-myc (MYCN) c-myc  (که اغلب به عنوان MYC نیز نامیده می‌شود) اولین ژنی بود که در این خانواده به دلیل همسانی با ژن ویروسی v-myc کشف شد. در سرطان‌ها، c-myc اغلب به صورت سازنده (به طور مداوم) بیان می‌شود. این منجر به افزایش بیان بسیاری از ژن‌ها می‌شود که برخی از آن‌هادر تکثیر سلولی نقش دارند و در شکل‌گیری سرطان نقش دارند. متأسفانه، Myc دارای چندین ویژگی است که دارو را تا به امروز دشوار کرده است. حال در مطالعه که  به تازگی در مجله انجمن شیمی آمریکا منتشر شده، محققان پپتید متنوع دو حلقه‌ای به نام NTB را ارائه کردند، که به نظر می‌تواند بر روی این عامل مهم اثر گذار باشد.

هدف قرار دادن MYC

MYC، یک فاکتور رونویسی که در اکثر سرطان‌های انسانی نقش دارد، به دلیل ماهیت نامنظم و نرخ گردش سریع آن، یک هدف ناشناخته در انکولوژی است. علیرغم دهه‌ها تحقیق، هیچ درمان بالینی قابل قبولی MYC را هدف قرار نمی‌دهد. یک مطالعه اخیر NT-A1 را گزارش کرد، یک پپتید هدفمند MYC که از یک کتابخانه مولکولی با استفاده از توپولوژی دو حلقه ای شبه برگشت پذیر تولید می‌شود. ستون فقرات سفت و سخت NT-A1 به ترتیبات فضایی گروه عملکردی حساس است و اتصال به MYC را امکان پذیر می‌کند، بنابراین یک چشم انداز ضربه متمایز را در فضای شیمیایی سه بعدی (3D) نشان می‌دهد.

درباره مطالعه

در مطالعه حاضر، محققان یک کتابخانه پپتید دو حلقه‌ای با تنوع استریو را برای کشف منطقه شیمیایی متنوع سه بعدی فراتر از آن چیزی که با استفاده از ساختارهای NTA قبلی بررسی شده بود، توسعه دادند. از واکنش ROM-RCM برای چرخه‌سازی کتابخانه در یک مرحله استفاده شد. این منجر به یک پپتید دو حلقه‌ای شد که می‌تواند به راحتی برای توالی‌یابی طیف‌سنجی جرمی پشت سر هم با یک فرآیند deallylation یک مرحله‌ای خطی شود. این کتابخانه برای آزمایش پپتیدهای دوحلقه‌ای هدفمند MYC که به اپی توپ E363-R378 متصل می‌شوند، استفاده شد. با طرفداری از ترکیبات ترجیحی، باقی مانده‌های پرولین ممکن است به ایجاد ساختارهای دو حلقه ای کمک کنند. مولکول‌های ساختمانی اگزو نوربورن راسمیک و اندو نوربورن برای انجام اسکن پرولین با استفاده از توالی پپتیدی مدل FIVAL استفاده شد. این رویکرد با استفاده از ارزیابی تترازین و تجزیه ادمن یا طیف‌سنجی جرمی تایید شد. شبیه‌سازی‌های مولکولی با مولکول‌های آب و پپتید FIVAL برای روشن کردن تأثیر ایزومریسم درونی exo بر تنوع ساختاری انجام شد. رویکرد تقسیم‌بندی، کتابخانه پروتئین دوحلقه‌ای را با استفاده از مولکول‌های ایزومر بیرونی و اندو نوربورن راسمیک ایجاد کرد تا ساختار دوحلقه‌ای را با استفاده از 17 مولکول اسید آمینه به عنوان بلوک‌های سازنده تشکیل دهد. در مجموع 42 مهره به طور تصادفی انتخاب و سپس توالی یابی و خطی شدند. کتابخانه پپتید NTB برای بازدیدهای مولکولی متصل به MYC غربالگری شد و به دنبال آن غربالگری کتابخانه با استفاده از MYC E363-R378 انجام شد. ترکیب‌های ایزومر اگزو و اندو نوربورن راسمیک ایجاد و برای کارایی اتصال آن‌هابه MYC نوترکیب توسط سنجش‌های ایمونوسوربنت متصل به آنزیم (ELISA) مورد ارزیابی قرار گرفت. با استفاده از ELISA رقابتی، ایزومرهای Racemic NT-B2-Exo و NT-B2-Endo نیز تولید و برای پیوند MYC آن‌ها مورد ارزیابی قرار گرفتند. طیف‌سنجی دو رنگی دایره‌ای مبتنی بر دما برای بررسی مکانیسم‌های زیربنایی برهمکنش‌های NT-B2-MYC استفاده شد. آزمایش‌های جابجایی حرارتی سلولی روی لیزهای سلولی U87 نشان داد که NT-B2R ممکن است در تنظیمات بیولوژیکی پیچیده به MYC متصل شود. برای آزمایش اینکه آیا NT-B2R مستقیماً بر فعالیت MYC تأثیر می‌گذارد، توالی‌یابی اسید ریبونوکلئیک (RNA-seq) سلول‌های U87 انجام شد و به دنبال آن ژن‌های بیان شده متفاوت با استفاده از DESeq ارزیابی شدند.

نتایج مطالعه

NT-B2R به طور موثری فعالیت‌های رونویسی MYC و تکثیر سلولی را سرکوب کرد. برای ساخت داربست دو حلقه‌ای از مولکول‌های سازنده استر آلیل و نوربورن استفاده شد. این منجر به شناسایی پپتیدهای جدیدی شد که به MYCها با میل ترکیبی زیر میکرومولری و فعالیت آن‌هادر سلول‌های سرطانی متصل می‌شوند. موقعیت باقیمانده پرولین به طور قابل توجهی بر عملکرد تأثیر گذاشت و موقعیت دو برای تحقیقات بیشتر انتخاب شد. شبیه‌سازی‌های مولکولی اتمی نشان داد که هر هشت ایزومر، که بر اساس گزینش منطقه‌ای به دو گروه طبقه‌بندی شده‌اند، در طول زمان شبیه‌سازی یک ثانیه، رونوشت‌های پایداری به دست آوردند. هر ایزومر چندین خوشه ترکیبی را با جهت گیری‌های حلقه‌ای منحصر به فرد نشان می‌دهد. غربالگری کتابخانه هشت بازدید مربوط به 64 ساختار را ایجاد کرد که اکثر آن‌ها با MYC پیوندهای سطح میکرومولاری داشتند. با استفاده از روش‌های تغییر حرارتی پروتئین، این تیم تأیید کردند که NT-B2 می‌تواند به MYC نوترکیب متصل شود و بر پایداری حرارتی آن تأثیر بگذارد. تولید NT-B2R دو ایزومر متفاوت در مدت زمان نگهداری را به همراه داشت که در آن ایزومر غالب تحت شرایط کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) از هم جدا نشد. ظرفیت اتصال ایزومرهای S و R به MYC به طور قابل توجهی متفاوت بود. شبیه‌سازی‌های مولکولی و پس از آنالیز نشان داد که NT-B2R پایداری بالاتری نسبت به NT-B2S به دلیل ترکیبات کمتر و نیروهای حلقه داخلی بالاتر دارد. NT-B2R به کاهش فعالیت‌های MYC محدود می‌شود، بنابراین ویژگی‌های حرارتی MYC را تغییر می‌دهد در حالی که ارتباط مستقیم بین این دو را در یک محیط اتصال بسیار پیچیده ارتقا می‌دهد. تولید MYC و فسفوریلاسیون تحت تأثیر درمان قرار نگرفت، بنابراین منجر به کاهش فعالیت‌های متابولیکی و انتشار در رده‌های سلولی U87 شد. درمان NT-B2R تغییرات رونویسی قابل توجهی ایجاد کرد، با 1322 ژن افزایش و 704 ژن کاهش یافت که با نقش MYC به عنوان یک فاکتور اصلی رونویسی سازگار بود.

نتیجه گیری

یافته‌های مطالعه، شناسایی NT-B2R، یک پپتید دو حلقه‌ای هدف‌گیری MYC مشتق‌شده از کتابخانه متنوع استری ‌شده NTB که از فرآیندهای ROM-RCM و یک باقیمانده مولکولی نوربورن استفاده می‌کند، برجسته می‌کند. این کتابخانه که فاقد ستون فقرات آبگریز و حلقه‌های تری آزول است، منطقه شیمیایی جدیدی را ایجاد می‌کند. علی‌رغم چالش‌هایی که در شناسایی ضربه‌های نوری خالص وجود دارد، کتابخانه پپتید NTB می‌تواند برای اهداف غیرقابل حل و شفاف‌سازی هویت استریو به عنوان فناوری‌های جداسازی کایرال و تاکتیک‌های سنتز انتخابی انتخابی استفاده شود.

پایان مطلب./