AbMole小課堂丨Emetine（依米?。阂环N多效性的蛋白合成抑制劑及其在病毒、腫瘤和抗原蟲中的研究應用Emetine（吐根堿，AbMole，M2666）是一種從吐根屬植物中分離得到的異喹啉類生物堿。長期以來，Emetine作為一種經(jīng)典的蛋白合成抑制劑在生物學研究中占據(jù)重要地位。此外，Emetine還在抑制病毒復制等方面受到了廣泛關注。Emetine（吐根堿）的作用機理Emetine（吐根堿，AbMole，M2666）的作用靶點之一是真核生物的核糖體。研究表明，Emetine能與核糖體40S亞基的特定區(qū)域結合，進而有效抑制翻譯延伸過程。這種結合干擾了核糖體沿mRNA模板的易位，導致新生多肽鏈的合成被迅速中止。這種高效的抑制特性，使研究人員能夠在特定時間點“凍結”細胞的蛋白合成狀態(tài)，從而用于分析特定蛋白的半衰期、研究其對細胞的影響，或分析依賴于該蛋白的信號轉(zhuǎn)導通路。研究人員發(fā)現(xiàn)Emetine（吐根堿，AbMole，M2666）還對病毒的復制表現(xiàn)出抑制活性，尤其是RNA類的病毒，包括Poliovirus(PV)、Coxsackievirus(CV)、Echovirus(ECHO)、ZikaVirus（ZIKV）、Ebolavirus（EBOV）HIV-1、HSV、HCMV等。多項研究表明Emetine的抗病毒機理涉及多個方面。首先，Emetine能夠通過直接結合病毒RNA聚合酶來抑制其活性。例如，在對ZikaVirus（ZIKV）的研究中，Emetine被發(fā)現(xiàn)可以顯著抑制ZIKVNS5RNA依賴性RNA聚合酶（RdRp）的活性。其次，Emetine還可通過干擾宿主細胞的蛋白質(zhì)合成，抑制病毒基因的翻譯過程。Emetine還能夠積累在溶酶體中，干擾后者的功能，從而抑制病毒的進入和復制。例如有研究表明，Emetine可以顯著增加溶酶體中未酯化膽固醇的菲力平（filipin）染色，提示NPC1膽固醇轉(zhuǎn)運蛋白功能受到影響，NPC1是一種與EBOV結合的蛋白，對EBOV的進入至關重要ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Yang</Author><Year>2018</Year><RecNum>1131</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[1]</style></DisplayText><record><rec-number>1131</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="f2td9w00a22awteprfrp9vaup9d9zwa9tdfr"timestamp="1758592534">1131</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Yang,Shu</author><author>Xu,Miao</author><author>Lee,EmilyM</author><author>Gorshkov,Kirill</author><author>Shiryaev,SergeyA</author><author>He,Shihua</author><author>Sun,Wei</author><author>Cheng,Yu-Shan</author><author>Hu,Xin</author><author>Tharappel,AnilMathew%JCelldiscovery</author></authors></contributors><titles><title>EmetineinhibitsZikaandEbolavirusinfectionsthroughtwomolecularmechanisms:inhibitingviralreplicationanddecreasingviralentry</title></titles><pages>31</pages><volume>4</volume><number>1</number><dates><year>2018</year></dates><isbn>2056-5968</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[1]。此外，Emetine還可能通過影響溶酶體的pH值來抑制病毒的進入ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[2]。Emetine對溶酶體功能的干擾還會影響自噬過程。自噬是細胞清除受損細胞器和病原體的重要機制，而溶酶體是自噬過程中的關鍵細胞器。Emetine通過破壞溶酶體功能，減少自噬通量，從而抑制自噬。這種機制可能對依賴自噬進行復制的病毒（如ZIKV）特別有效ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[3]。Emetine（吐根堿，AbMole，M2666）還具有抗阿米巴和抗瘧活性，阿米巴蟲具有活躍的增殖和運動能力，因此它高度依賴持續(xù)的蛋白合成。Emetine的處理可迅速耗竭其內(nèi)部關鍵的短半衰期蛋白，如參與細胞骨架動態(tài)組裝、胞吞作用及能量代謝的酶系，從而導致其運動能力喪失、形態(tài)異常并最終引發(fā)程序性細胞死亡ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Akinboye</Author><Year>2011</Year><RecNum>1133</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[4]</style></DisplayText><record><rec-number>1133</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="f2td9w00a22awteprfrp9vaup9d9zwa9tdfr"timestamp="1758593380">1133</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Akinboye,EmmanuelS</author><author>Bakare,Oladapo%JOpenNatProdJ</author></authors></contributors><titles><title>Biologicalactivitiesofemetine</title></titles><pages>8-15</pages><volume>4</volume><number>1</number><dates><year>2011</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[4]。Emetine對惡性瘧原蟲的紅內(nèi)期階段表現(xiàn)出顯著的抑制活性。因為瘧原蟲在紅內(nèi)期快速增殖，需要大量合成核酸和膜結構。Emetine通過抑制蛋白合成，間接影響了負責嘌呤、嘧啶攝取與合成以及脂質(zhì)代謝的關鍵酶的更新，從而導致寄生蟲代謝網(wǎng)絡崩潰ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Wong</Author><Year>2014</Year><RecNum>1134</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[5]</style></DisplayText><record><rec-number>1134</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="f2td9w00a22awteprfrp9vaup9d9zwa9tdfr"timestamp="1758593471">1134</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Wong,Wilson</author><author>Bai,Xiao-chen</author><author>Brown,Alan</author><author>Fernandez,IsraelS</author><author>Hanssen,Eric</author><author>Condron,Melanie</author><author>Tan,YanHong</author><author>Baum,Jake</author><author>Scheres,SjorsHW%Jelife</author></authors></contributors><titles><title>Cryo-EMstructureofthePlasmodiumfalciparum80Sribosomeboundtotheanti-protozoandrugemetine</title></titles><pages>e03080</pages><volume>3</volume><dates><year>2014</year></dates><isbn>2050-084X</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[5]。Emetine（吐根堿）的科研應用Emetine（吐根堿）用于病毒感染研究Emetine（吐根堿，AbMole，M2666）作為多靶點抗病毒抑制劑，其廣譜性、低耐藥性和抗炎特性使其在多種病毒研究中備受關注。例如在雞傳染性支氣管炎病毒（IBV）感染模型中，Emetine降低病毒RNA和蛋白水平，保護雞胚胎免于致死性感染ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[6]。在EV-A71病毒感染的小鼠模型中，口服Emetine（0.20mg/kg）顯著降低多器官病毒的感染量并完全預防死亡，上述機制涉及對病毒基因翻譯的抑制ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA的的[7]。Emetine和Ganciclovir在HCMV的研究中表現(xiàn)出協(xié)同效應ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[8]。Emetine與Niclosamide的聯(lián)用可實現(xiàn)對HSV-2的抑制。Emetine（吐根堿）用于神經(jīng)和腫瘤研究Emetine（吐根堿，AbMole，M2666）可用于研究蛋白合成在記憶鞏固中的作用。例如在SD大鼠的海馬內(nèi)注射Emetine可抑制局部場電位和多單位活動，支持蛋白合成依賴性記憶假說。Emetine還可通過抑制蛋白合成和調(diào)控多條信號通路（如MAPK、Wnt/β-catenin）抑制腫瘤細胞增殖并誘導凋亡。在胃癌（GC）細胞中，Emetine還能阻斷細胞遷移和侵襲ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[9]。此外，Emetine通過降低HIF-1α/HIF-2α和PDK1的表達，抑制缺氧誘導的腫瘤代謝重編程。Daunorubicin與蒽環(huán)類抑制劑Daunorubicin的聯(lián)用對AML（Acutemyeloidleukemia）腫瘤細胞表現(xiàn)出顯著的增殖抑制ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[10]。Emetine用于蛋白翻譯的抑制Emetine（吐根堿，AbMole，M2666）作為一種不可逆且高效的翻譯延伸抑制劑，能夠“凍結”核糖體在翻譯中的mRNA上。例如有文獻評估了幾種轉(zhuǎn)錄和翻譯抑制劑對大鼠肝細胞線粒體RNA和蛋白質(zhì)合成的影響，發(fā)現(xiàn)只有Emetine能直接作用于線粒體，實現(xiàn)線粒體蛋白質(zhì)合成的抑制，為研究線粒體轉(zhuǎn)錄和翻譯機制提供了工具ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Gadaleta</Author><Year>1976</Year><RecNum>1142</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[11]</style></DisplayText><record><rec-number>1142</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="f2td9w00a22awteprfrp9vaup9d9zwa9tdfr"timestamp="1758597078">1142</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Gadaleta,MariaNicola</author><author>Greco,Margherita</author><author>DelPrete,Giovanna</author><author>Saccone,Cecilia</author></authors></contributors><titles><title>OntheeffectofinhibitorsoftranscriptionandtranslationonRNAandproteinsynthesisbyisolatedratlivermitochondria</title><secondary-title>ArchivesofBiochemistryandBiophysics</secondary-title></titles><periodical><full-title>ArchBiochemBiophys</full-title><abbr-1>Archivesofbiochemistryandbiophysics</abbr-1></periodical><pages>238-245</pages><volume>172</volume><number>1</number><dates><year>1976</year><pub-dates><date>1976/01/01/</date></pub-dates></dates><isbn>0003-9861</isbn><urls><related-urls><url>/science/article/pii/0003986176900722</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>/10.1016/0003-9861(76)90072-2</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[11]。Emetine（依米丁）用于肺動脈高壓的研究Emetine（吐根堿，AbMole，M2666）能顯著抑制PAH（PulmonaryArterialHypertension）動物模型中的肺動脈平滑肌細胞（PASMCs）的異常增殖，這是PAH的核心病理特征之一。研究表明Emetine可降低BRD4（含溴結構域蛋白4）及其下游凋亡抑制蛋白survivin的表達，從而干擾細胞周期，抑制PASMCs的增殖ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[12]。Emetine還可靶向Rho激酶/CyPA/Bsg通路，該通路參與PAH的血管重塑，Emetine通過調(diào)節(jié)這一通路減輕肺動脈高壓。在大鼠PAH模型中，Emetine的處理不僅降低肺動脈壓力，還減輕了肺部炎癥并改善了右心室功能ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[12]。圖SEQ圖\*ARABIC1.Emetine用于大鼠PAH模型的研究ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[12]范例詳解NatCellBiol.2024Jun;26(6):917-931.（IF=19.6）武漢大學、中科院遺傳與發(fā)育生物學研究所的科研團隊在上述論文中探究了哺乳動物內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激傳感器IRE1α的動態(tài)組裝機制，及其與應激顆粒（SGs）的功能關聯(lián)。實驗人員首先發(fā)現(xiàn)IRE1α與SGs存在動態(tài)的共定位現(xiàn)象：在多種應激條件下如Thapsigargin（Tg）誘導的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激、亞砷酸鈉（SA）誘導的氧化應激、及葡萄糖剝奪導致的代謝應激，哺乳動物細胞（HeLa、HEK293T、小鼠胚胎成纖維細胞）中的內(nèi)源性IRE1α會形成0.5-5μm的團簇，且這些團簇與SGs標志物（G3BP1、TIA1）幾乎完全共定位，而PERK、ATF6α等其他內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激傳感器無此特性?？蒲腥藛T進一步發(fā)現(xiàn)IRE1α的胞質(zhì)linker區(qū)域存在著保守的內(nèi)在無序區(qū)（IDRs，富含谷氨酰胺Q和絲氨酸S），該區(qū)域是其與SGs結合的核心。IRE1α-SGs結合形成的復合物可以通過增強XBP1通路活性提升細胞應激耐受。由AbMole提供的Emetine（吐根堿，AbMole，M2666）作為蛋白質(zhì)翻譯的抑制劑，可通過穩(wěn)定細胞內(nèi)的多聚核糖體，阻止核糖體游離mRNA與RNA結合蛋白（如G3BP1）相互作用，從而抑制SGs的組裝。因此，Emetine被用于驗證IRE1α成簇對SGs的依賴性ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[13]。圖SEQ圖\*ARABIC2.Effectsofsmall-moleculeproteintranslation,IRE1αKinase/RNaseorISRinhibitorsuponIRE1α-SGclustersADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[13]參考文獻及鳴謝ADDINEN.REFLIST[1]ShuYang,MiaoXu,EmilyMLee,etal.,EmetineinhibitsZikaandEbolavirusinfectionsthroughtwomolecularmechanisms:inhibitingviralreplicationanddecreasingviralentry,4(1)(2018)31.[2]P.Spirin,E.Shyrokova,V.Vedernikova,etal.,EmetineinCombinationwithChloroquineInducesOncolyticPotentialofHIV-1-BasedLentiviralParticles,Cells11(18)(2022).[3]T.V.Komarasamy,N.A.A.Adnan,W.James,etal.,Findingachinkinthearmor:Update,limitations,andchallengestowardsuccessfulantiviralsagainstflaviviruses,PLoSneglectedtropicaldiseases16(4)(2022)e0010291.[4]EmmanuelSAkinboye,OladapoJOpenNatProdJBakare,Biologicalactivitiesofemetine,4(1)(2011)8-15.[5]WilsonWong,Xiao-chenBai,AlanBrown,etal.,Cryo-EMstructureofthePlasmodiumfalciparum80Sribosomeboundtotheanti-protozoandrugemetine,3(2014)e03080.[6]R.Kumar,M.Afsar,N.Khandelwal,etal.,EmetinesuppressesSARS-CoV-2replicationbyinhibitinginteractionofviralmRNAwitheIF4E,Antiviralresearch189(2021)105056.[7]Q.Tang,S.Li,L.Du,etal.,Emetineprotectsmicefromenterovirusinfectionbyinhibitingviraltranslation,Antiviralresearch173(2020)104650.[8]R.Mukhopadhyay,S.Roy,R.Venkatadri,etal.,EfficacyandMechanismofActionofLowDoseEmetineagainstHumanCytomegalovirus,PLoSpathogens12(6)(2016)e1005717.[9]X.Peng,J.Shi,Z.Zhao,etal.,Emetine,asmallmoleculenaturalproduct,displayspotentanti-gastriccanceractiv