以LDHA 为靶点的抗癌药物虚拟筛选
2021-05-17段超杰王浩臻高兵通信作者
段超杰,王浩臻,高兵(★通信作者)
(1.沈阳医学院基础医学院,辽宁 沈阳 110034;2.辽宁大学生命科学学院,辽宁 沈阳 110136)
0 引言
癌症是20 世纪最可怕的疾病之一。随着21 世纪癌症发病率的不断增加而进一步蔓延,这种情况非常令人担忧。癌症是一种代谢性疾病[1],癌细胞与正常细胞相比,主要生化特征之一是即使在低氧条件下也会发生从氧化磷酸化到糖酵解增加的代谢转换,这被称为Warburg 效应[2]。这种对糖酵解的依赖性也使肿瘤缺氧区的细胞具有生长优势。癌症代谢中糖酵解异常增加很大程度上取决于失调的代谢酶。大量研究表明,LDHA 与乳腺癌、胃癌、肝癌、卵巢癌、神经母细胞癌、口腔鳞状上皮癌、前列腺癌等癌症密切相关[3-9]。LDHA 是在肿瘤细胞的代谢中起关键作用的酶[10-14],通过将丙酮酸转化为乳酸来促进糖酵解过程,在许多类型的癌症中表达升高,并于肿瘤的生长,维持和侵袭有关[2]。LDHA 的抑制作用会切断癌症的能量和合成代谢效应,从而降低癌细胞的转移和侵袭潜能[15]。因此该酶被认为是新的抗癌药物的潜在靶标。
LDHA 是乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)家族中的一员,是由LDH-A 基因编码的M 亚基组成的四聚体酶,并要与NADH 结合后才可发挥生物学活性。NADH 依赖酶LDHA 介导了当胞浆NADH/烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+) 比率较高时,催化丙酮酸还原为乳酸的氧化还原反应,这是再生NAD+的关键步骤,并且需要维持糖酵解以延续癌细胞的存活[16-18]。目前研究发现,一些MicroRNA可通过直接与其3’非翻译区(3’UTR)结合来抑制LDHA mRNA 表达水平,从而阻碍糖酵解,细胞增殖和侵袭[6,19,20]。……
