岐阜大学应用生物科学部的山内恒生助教的研究团队通过调查靶蛋白的结合方式，明确了典型的黄酮类化合物槲皮素及其衍生物是如何抑制癌细胞转移的部分机理。
槲皮素在圆葱和柑橘类水果等植物中含量丰富，据报告有抗炎、抗肥胖和抗癌活性等多种生物活性，但其作用机理尚未完全了解。研究团队通过使载体珠与植物中广泛分布的一种多酚——黄酮类化合物的特定羟基结合，开发成功了确定靶蛋白的拉下实验（Pull-Down）中使用的黄酮类化合物探针的新合成方法。利用该探针明确了槲皮素衍生物的靶蛋白，并通过蛋白质的NMR测量明确了其作用方式。研究团队在黄酮类化合物衍生物中特异性导入氨基乙氧基，制作了5种黄酮类化合物探针。
图1：檞皮素及其衍生物的癌细胞转移抑制机理（供图：岐阜大学）
研究团队通过用合成的黄酮类化合物探针实施的拉下实验，确定槲皮素衍生物的靶蛋白为MMP-1。然后通过表面等离子体共振（SPR）和高分辨率二维NMR测量法（HSQC）分析，研究了槲皮素衍生物与MMP-1的结合方式。通过SPR分析确认，槲皮素衍生物与重组MMP-1催化结构域的相互作用具有浓度依赖性。另外，计算表示结合强度的Kd值发现，衍生物（3MQ）比槲皮素更牢固地与MMP-1结合。此外还发现，槲皮素衍生物是通过与MMP-1的活性中心——金属离子附近结合来抑制MMP-1的。
这些结果表明，槲皮素衍生物可通过与金属离子附近结合来抑制MMP-1的活性，从而抑制癌细胞转移。
山内助教表示：“此次的研究表明，槲皮素衍生物抑制癌细胞转移的靶蛋白之一是MMP-1，因此应该有助于探索抑制MMP-1的新化合物。”
【词注】
■拉下实验：又称蛋白质体外结合实验（binding assay in vitro）。调查与化合物结合的蛋白质的常用方法之一。与探针结合的蛋白质会产生沉淀，因此将其收集起来分析蛋白质。确定低分子化合物的靶蛋白对药物设计非常重要。
原文：《科学新闻》
翻译编辑：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Bioorganic & Medicinal Chemistry
论文：Development of flavonoid probes and the binding mode of the target protein and quercetin derivatives
DOI：10.1016/j.bmc.2022.116854
URL：sciencedirect.com/science/article/pii/S0968089622002462
