Nature：徐华强等解析叶酸/叶酸受体复合物晶体结构

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Nature：徐华强等解析叶酸/叶酸受体复合物晶体结构
# q) Y/ W* A' h- \7 K# ^2013-07-16 来源：上海药物研究所 作者：koo 192 0
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" t0 @' X" c$ f& e/ T" v7月14日， 英国自然杂志（Nature）在线发表了中国科学院上海药物研究所徐华强课题组与美国 Van Andel 研究所 Karsten Melcher 教授, 新加坡国立大学 Eu-Liang Yong 教授合作的最新研究成果“Structural basis for molecular recognition of folic acid by folate receptors”。该项研究成功解决了叶酸受体极难表达、纯化和结晶这一技术瓶颈，并成功解析了叶酸/叶酸受体FRα复合物晶体结构，系统阐述了叶酸与叶酸受体FRα的具体结合口袋及精确的相互作用位点。该项突破性的发现将为今后如何高效获得靶向的抗癌药物及其它相关药物提供了精确模板和设计思路，具有重要的学术意义及应用价值。
- P! J1 p* Y  }, |叶酸受体是结合并转录叶酸及其衍生物的细胞表面受体，在体内它主要以三种亚型存在：FR α、 β 和 γ。其中，FRα的在体内的表达具有明显的特异选择性：在正常细胞中低表达，而在癌症细胞中高度表达。体内叶酸的缺乏与许多疾病有关，其中包括心血管疾病和癌症。同时叶酸在正常胚胎神经管的发育中具有至关重要的作用。癌细胞增殖比正常的体细胞更依赖于叶酸，基于该特性研发的叶酸拮抗剂于上世纪40年代作为第一个化疗药物已广泛的应用于癌症治疗。但是临床上使用的叶酸拮抗剂对FRα并不具备选择性，致使该类叶酸拮抗剂在杀死癌症细胞的同时，也导致了许多非恶性增殖性细胞的死亡，如正常的骨髓细胞和毛囊细胞（后者导致化疗时的脱发），从而导致严重的副作用。* N- A" N( a% ]7 l1 X/ D- H: O
在这项研究工作中本研究团队获得了人属的FRα与叶酸复合物的晶体结构，衍射分辨率为2.8Å，确定了FRα与叶酸结合的口袋和具体的相互作用模式。该口袋中参与叶酸相互作用的残基在所有受体亚型中均是保守的。本研究成果将在分子水平上对设计新型的具有对FRα特异选择性的叶酸拮抗剂提供理论指导和结构基础。如果研发成功，该类药物将通过特异选择性地抑制FRα过表达的癌症细胞的增殖，从而大大地降低传统叶酸拮抗剂化疗的毒副作用。
$ P$ a8 D8 q- J( B该项研究工作是在国家“千人计划”、中国科学院受体结构与功能重点实验室主任徐华强研究员领导下的由中国科学院上海药物研究所、Van Andel 研究所、新加坡国立大学、美国西北大学四家单位的研究人员共同参与完成。其中，来自中国科学院上海药物研究所徐华强课题组的易伟博士后作为主要作者之一参与了此项研究工作。
% _* ]8 s5 @( ]7 n' _& ?( i本研究工作得到中组部“千人计划”、中科院、国家自然科学基金委、科技部、新药重大专项、美国Van Andel研究所及中国安利等的大力支持。
: ^* A5 [# l& Y原文检索：( d* I# V# g% a: \) L/ ^* o) s7 N6 \; q
Chen Chen, Jiyuan Ke, X. Edward Zhou, Wei Yi, Joseph S. Brunzelle, Jun Li, Eu-Leong Yong, H. Eric Xu & Karsten Melcher. Structural basis for molecular recognition of folic acid by folate receptors. Nature, 14 July 2013; doi:10.1038/nature12327% q% F/ W# O" ]' o