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低氧诱导因子及其抑制剂研究进展

2019-08-13闫东科

生物技术进展 2019年4期

闫东科, 吕 平

天津职业大学生物与环境工程学院食品生物技术系, 天津 300350

低氧是生物体内常见的生理和病理现象,常发生于早期胚胎发育、肿瘤形成、急慢性血管疾病和慢性阻塞性肺病等。为了应对低氧胁迫,生物体内存在一系列调节机制,而在这些调节途径中,HIFs是最主要的一类介导低氧适应性应答反应的转录因子家族。

HIFs调控的靶基因产物涉及红细胞生成、血管生成以及细胞的增殖、代谢和凋亡等多个方面,因而在人和哺乳动物的低氧适应生理性应答反应中发挥着重要作用;而HIFs在机体的低氧适应病理性应答反应中的作用更值得关注,如HIFs可调控肿瘤细胞的代谢重编程、抑制肿瘤细胞凋亡、诱导自噬促进肿瘤细胞存活,并与新生血管生成、上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)、转移侵袭、放化疗抗性、pH稳态、自分泌、肿瘤干细胞(tumor stem cell,CSC)维持和肿瘤预后等密切相关,从而起到促进肿瘤发生发展的作用[1~4]。因此,加强HIFs生物学功能与特性及其作用调控机制的研究,是开发新型抗癌药物的关键。

本文将从HIFs的蛋白质结构、稳定性调控、转录激活调控及其靶向抑制剂的研究进展等方面进行综述,以期为靶向HIFs的肿瘤治疗提供新线索,为新型HIFs抑制剂的研究与开发提供参考。

1 HIFs蛋白质结构

人和其他哺乳动物体内共存在3种HIFs家族成员,即HIF-1、HIF-2和HIF-3,三者均为由受氧气浓度调控的HIF-α亚基(HIF-1α、HIF-2α和HIF-3α)和组成型表达的HIF-1β亚基(又称芳香烃受体核转运蛋白,aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator,ARNT)组成的异源二聚体。3种HIF-α亚基(HIF-αs)和HIF-1β亚基的N端均……

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