AbMole小課堂丨740Y-P：PI3K通路激動劑，在細胞增殖凋亡自噬及動物模型中的應(yīng)用740Y-P是一種具有細胞滲透性的多肽類激動劑，通過特異性激活磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）信號通路，在細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)研究中發(fā)揮重要作用。大量研究表明，740Y-P（AbMole，M9389）在多種細胞模型中可有效促進細胞增殖、抑制凋亡過程并調(diào)節(jié)代謝活動，同時在阿爾茨海默等神經(jīng)退行性病變研究模型中調(diào)控氧化應(yīng)激。一、740Y-P（740YPDGFR）的作用機制740Y-P（AbMole，M9389）是一種人工設(shè)計的多肽化合物，含有25個氨基酸，在第21位的酪氨酸殘基被磷酸化修飾，形成關(guān)鍵的p-Tyr結(jié)構(gòu)單元，這一修飾對其生物活性至關(guān)重要，使其能夠有效模擬天然磷酸化蛋白質(zhì)，進而與帶有SH2結(jié)構(gòu)域的蛋白相互作用。740Y-P的其余結(jié)構(gòu)也是經(jīng)過特殊設(shè)計的，其N端的16個氨基酸衍生自Antennapedia蛋白的第三螺旋結(jié)構(gòu)，這一區(qū)域賦予了它出色的細胞膜穿透能力；C端9個氨基酸則來源于血小板衍生生長因子受體（PDGFR）上的高親和力p85結(jié)合位點，該位點負責(zé)特異性識別并激活PI3K的調(diào)節(jié)亞基--p85。這種巧妙的嵌合設(shè)計使740YP兼具細胞滲透性和靶向特異性，成為研究細胞內(nèi)PI3K信號通路的理想分子工具ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[1]。圖SEQ圖\*ARABIC1.p85亞基中的SH2結(jié)構(gòu)域ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[2]當740Y-P（PDGFR740Y-P，AbMole，M9389）進入細胞內(nèi)部后，C端氨基酸可模擬PDGFR受體的磷酸化酪氨酸基序，與PI3K的p85調(diào)節(jié)亞基結(jié)合，同時磷酸化的Tyr21則與p85中的SH2結(jié)構(gòu)域結(jié)合，這種結(jié)合將解除p85對PI3K的抑制。進而引發(fā)下游Akt的募集和激活。激活的Akt通過磷酸化多種底物蛋白，最終協(xié)調(diào)促進細胞增殖、抑制凋亡、增強代謝活動等一系列生物學(xué)效應(yīng)ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[1]。二、740Y-P（740YPDGFR）的研究應(yīng)用740Y-P（740YPDGFR）用于細胞增殖與周期調(diào)控研究740Y-P（PDGFR740Y-P，AbMole，M9389）在多種細胞模型中展現(xiàn)出顯著的促有絲分裂活性。在一項研究中，研究者對C2成肌細胞進行了血清饑餓處理，隨后給予不同濃度（0-100μg/mL）的740Y-P處理48小時。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該激動劑在最低測試濃度（1μg/mL）下即可刺激細胞增殖，而在50μg/mL濃度時達到最大效應(yīng)，使S期細胞比例提高至48.3%。值得注意的是，這種促增殖效應(yīng)在無血清條件下（0.5%FBS）仍然存在，表明其作用不依賴于血清中的生長因子ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[1]。并且740Y-P的促有絲分裂活性表現(xiàn)出了高度特異性：這種效應(yīng)可被PI3K特異性抑制劑LY294002和Wortmannin(SL-2052)阻斷，證實其作用機制依賴于PI3K通路的激活A(yù)DDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[1]。740Y-P（740YPDGFR）用于細胞凋亡調(diào)控研究在INS-1大鼠胰腺β細胞模型中，740Y-P對細胞凋亡過程表現(xiàn)出顯著調(diào)控作用。Westernblot分析顯示，經(jīng)740Y-P處理的細胞中，磷酸化Akt（p-Akt）蛋白表達水平顯著升高，同時促凋亡蛋白Caspase-3的表達則明顯降低（P<0.05）ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>趙思婷</Author><Year>2019</Year><RecNum>732</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[3]</style></DisplayText><record><rec-number>732</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="f2td9w00a22awteprfrp9vaup9d9zwa9tdfr"timestamp="1754558062">732</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>趙思婷</author><author>王洋洋</author><author>陳玉甜</author><author>陳立強%J國際醫(yī)藥衛(wèi)生導(dǎo)報</author></authors></contributors><titles><title>PI3K-Akt激動劑740Y-P對INS-1細胞的作用及機制研究</title></titles><pages>3</pages><volume>25</volume><number>17</number><dates><year>2019</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[3]。這一發(fā)現(xiàn)表明，740Y-P通過激活PI3K-Akt信號通路，能夠有效抑制細胞凋亡過程，促進細胞存活。同時這一機制對于理解代謝調(diào)節(jié)過程中β細胞的功能維持具有重要啟示意義。在代謝應(yīng)激條件下，PI3K-Akt信號通路的活性下降可能導(dǎo)致β細胞凋亡增加，而740YP通過特異性激活這一通路，可有效拮抗這一過程。740Y-P（PDGFR740Y-P）用于細胞自噬與應(yīng)激反應(yīng)調(diào)節(jié)在PC12神經(jīng)細胞模型中，740Y-P展現(xiàn)出對氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的自噬過程的調(diào)節(jié)能力。研究表明，當PC12細胞暴露于氧化石墨烯（GO）誘導(dǎo)的應(yīng)激環(huán)境時，740Y-P（30μM，處理24小時）能夠顯著抑制GO引起的LC3-II/LC3-I比值變化。LC3蛋白的脂化形式LC3-II是自噬體形成的關(guān)鍵標志物，其水平變化反映了自噬流的活躍程度。這一發(fā)現(xiàn)表明，740Y-P通過激活PI3K-Akt通路，可調(diào)節(jié)自噬網(wǎng)絡(luò)ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>馮曉黎</Author><RecNum>735</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[4]</style></DisplayText><record><rec-number>735</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="f2td9w00a22awteprfrp9vaup9d9zwa9tdfr"timestamp="1754620650">735</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>馮曉黎</author></authors></contributors><titles><title>氧化石墨烯損害自噬流和溶酶體功能誘導(dǎo)PC12細胞系發(fā)生p62蛋白依賴性凋亡的機制研究</title></titles><dates></dates><publisher>南方醫(yī)科大學(xué)</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>[4]。740Y-P在動物實驗中的研究應(yīng)用在動物模型研究中，740Y-P展現(xiàn)出良好的體內(nèi)生物活性和組織穿透能力。740Y-P不僅能在體外培養(yǎng)細胞中內(nèi)化，還能在實驗動物內(nèi)與p85亞基發(fā)生特異性相互作用。這一特性為其在整體動物水平研究PI3K-Akt信號通路功能奠定了基礎(chǔ)。在阿爾茨海默病（AD）大鼠模型中，740Y-P顯示出顯著的神經(jīng)保護潛力。研究采用Aβ(25-32)肽段誘導(dǎo)AD樣病理變化，并通過腹膜內(nèi)注射給予740Y-P（10mg/kg劑量，持續(xù)6周）。結(jié)果顯示，740Y-P能夠顯著降低海馬組織中的活性氧（ROS）水平，同時增強PI3K和Akt的磷酸化程度。這一研究結(jié)果表明，740Y-P可能通過激活PI3K-Akt信號通路，增強神經(jīng)細胞的抗氧化防御能力，從而減輕氧化應(yīng)激對神經(jīng)組織的損傷ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Barela</Author><Year>2020</Year><RecNum>736</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[5]</style></DisplayText><record><rec-number>736</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="f2td9w00a22awteprfrp9vaup9d9zwa9tdfr"timestamp="1754621138">736</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>JoséA.Barela</author><author>Tesima,Newton</author><author>Amaral,VitorDaSilva</author><author>Figueiredo,GabriellaA.</author><author>Barela,AnaMariaF.%JNeuroscienceLetters</author></authors></contributors><titles><title>Visuallyguidedeyemovementsreduceposturalswayindyslexicchildren</title></titles><pages>134890-</pages><volume>725</volume><dates><year>2020</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[5]。在神經(jīng)病理性疼痛的動物模型研究中，740Y-P作為PI3K的特異性激活劑，可通過鞘內(nèi)注射的方式給藥。研究發(fā)現(xiàn)，740Y-P在CCI（坐骨神經(jīng)慢性壓迫損傷）模型小鼠中表現(xiàn)出鎮(zhèn)痛效果，能夠減輕小鼠的觸覺和熱覺過敏，該機制同樣涉及740Y-P對PI3K信號通路的調(diào)節(jié)ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Ciapa?a</Author><Year>2023</Year><RecNum>729</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[6]</style></DisplayText><record><rec-number>729</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="f2td9w00a22awteprfrp9vaup9d9zwa9tdfr"timestamp="1754555796">729</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Ciapa?a,Katarzyna</author><author>Rojewska,Ewelina</author><author>Pawlik,Katarzyna</author><author>Ciechanowska,Agata</author><author>Mika,Joanna</author></authors></contributors><titles><title>AnalgesicEffectsofFisetin,Peimine,Astaxanthin,Artemisinin,BardoxoloneMethyland740Y-PandTheirInfluenceonOpioidAnalgesiainaMouseModelofNeuropathicPain</title></titles><pages>9000</pages><volume>24</volume><number>10</number><dates><year>2023</year></dates><isbn>1422-0067</isbn><accession-num>doi:10.3390/ijms24109000</accession-num><urls><related-urls><url>/1422-0067/24/10/9000</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>[6]。范例詳解CellBiolToxicol.2022Apr;38(2):291-310.中山大學(xué)、四川大學(xué)華西醫(yī)學(xué)院的科研團隊在上述論文中研究了BaP的終代謝產(chǎn)物BPDE誘導(dǎo)滋養(yǎng)層細胞功能異常的機制。主要發(fā)現(xiàn)如下：一種新型長鏈非編碼RNA--lnc-HZ08，被鑒定為在BPDE處理的滋養(yǎng)層組織細胞中高表達。其分子機制是：lnc-HZ08作為RNA支架，與PI3K及其泛素連接酶CBL結(jié)合，增強二者相互作用，促進PI3K泛素化降解。進一步研究發(fā)現(xiàn)lnc-HZ08通過下調(diào)PI3K/p-AKT/p-P21/CDK2通路，抑制滋養(yǎng)層細胞的增殖和遷移。在實驗中，AbMole的740Y-P（PDGFR740Y-P，AbMole，M9389）被用于驗證lnc-HZ08對該通路的調(diào)控作用，發(fā)現(xiàn)740Y-P處理可激活PI3K/p-AKT/p-P21/CDK2通路，促進滋養(yǎng)層細胞的增殖；但這種激活效應(yīng)可被lnc-HZ08過表達減弱，證實lnc-HZ08通過抑制該通路發(fā)揮作用ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[7]。圖SEQ圖\*ARABIC2.Lnc-HZ08suppressesPI3K/p-AKT/p-P21/CDK2pathwayinhumantrophoblastcellsADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[7]參考文獻及鳴謝ADDINEN.REFLIST[1]D.Derossi,E.J.Williams,P.J.Green,etal.,Stimulationofmitogenesisbyacell-permeablePI3-kinasebindingpeptide,Biochemicalandbiophysicalresearchcommunications251(1)(1998)148-52.[2]C.W.Kim,J.M.Lee,S.W.Park,DivergentrolesoftheregulatorysubunitsofclassIAPI3K,Frontiersinendocrinology14(2023)1152579.[3]趙思婷,王洋洋,陳玉甜,etal.,PI3K-Akt激動劑740Y-P對INS-1細