PFI-3(Epigenetic Reader Domain抑制剂)

背景^[1-7]

PFI-3(Epigenetic Reader Domain抑制剂)是一种有效的、具有细胞活性的蛋白相互作用抑制剂，可以选择性地结合基本的BAF溴区。在具有102种细胞受体、30种酶的筛选实验中，PFI-3只对四种GPCRs具有微摩尔级的亲和力，对BRD家族以外的蛋白没有相互作用，说明PFI-3具有良好的药物选择性。稳定性测试证明PFI3在37℃下，在液体溶液中的半衰期超过7天。

在长期实验中，PFI-3能够显著地改变对干细胞分化至关重要的基因表达程序。PFI-3能够模拟Brg1缺失的效果，引起TSSs中抑制性H3K27me3标记、基因Stat3结合位点的增加[2]。PFI-3在20℃、pH7.4的PBS中，半衰期大于250 h。

PFI-3是一个SMARCA bromodomains的选择性化学探针，包括SMARCA2,SMARCA4以及PB1(5)bromodomains。PFI-3是一种有效的细胞渗透性探针，能够从染色质中置换异位表达的GFP标记的SMARCA2-溴结构域。PFI-3与SMARCA2和SMARCA4溴结构域（BROMOScan K d在55和110nM之间）紧密结合，与通过等温滴定量热法测量的结合常数（K d=89nM）一致。PFI-3不能模拟SMARCA2敲低对肺癌的生长抑制作用。将胚胎干细胞暴露于PFI-3导致干燥剥夺并解除对谱系规格的控制。

此外，在PFI-3存在下滋养层干细胞的分化显着增强。PFI-3与某些家族VIII溴结构域结合，同时显示出显着的，更广泛的溴结构域家族选择性。PFI-3对VIII家族的高度特异性是通过酚类头部基团的新溴结构域结合模式实现的，该模式导致水分子的异常位移，这些水分子通常由迄今为止报道的大多数其他溴结构域抑制剂保留。Epigenetic Reader Domain包括所谓的编码器，沉默子和染色质修饰的阅读框。

阅读框结构域的特征性示例包括通常结合乙酰赖氨酸和染色质组织修饰物（chromo），恶性脑肿瘤（MBT），植物的溴结构域同源域（PHD）和通常与甲基赖氨酸相关的Tudor域。对表观遗传阅读框的研究受到了针对乙基-赖氨酸阅读器的溴结构域和末端外基序（BET）家族的选择性抑制剂的发现的极大影响。人类基因组编码46种蛋白质，其中含有61个溴结构域，聚集在8个家族中。不同的实验方法用于鉴定种BET抑制剂，GSK 525762A和（+）-JQ-1。

Polycomb组（PcG）蛋白，zeste同源物2（EZH2）的增强子，在促进组蛋白H3赖氨酸27三甲基化（H3K27me3）和表观遗传基因沉默中具有重要作用。EZH2的这种功能对细胞增殖和细胞分化的抑制很重要，并且与癌症进展有关。细胞周期蛋白依赖性激酶通过EZH2的磷酸化调节表观遗传基因沉默。在许多类型的癌症中，包括淋巴瘤和白血病，EZH2被假定通过异常组蛋白和DNA甲基化发挥其致癌作用，导致肿瘤抑制基因的沉默。

应用^[8][9]

PFI-3(Epigenetic Reader Domain抑制剂)可用于Epigenetic Reader Domain的表观研究：

以PFI-3对SMARCA2的抑制Smarca2-b转录变体编码的BRM-异构体生物学功能。染色质重塑因子BRM为交换型转换/蔗糖不发酵复合物(Mating Type Switch/Sucrose Non-Fermenting,SWI/SNF)的重要组成部分,同BRG1作为复合物中相互排斥的ATP酶活性中心,可参与染色质重塑,基因表达调控等过程;许多研究证明其编码基因Smarca2是一个抑癌基因。

发现Smarca2基因可在第27号内含子中经可变转录起始及可变剪接(Alternative Splicing)形成多种短链mRNA剪接变体(Smarca2-b)并编码多种小蛋白异构体(BRM-b),这些变体在大部分我们检测的人(h)和鼠(m)细胞株中呈优势表达;在一些肿瘤细胞中的表达对血清饥饿敏感,并受CCND1和CDK4的复杂调控。Smarca2-b变体及其编码BRM-b蛋白的生物学功能,为具有溴区结构域及AT-Hook模体的BRM-b蛋白质参与的表观遗传调控、临床肿瘤诊断和治疗中的深入研究提供前期研究基础。

参考文献

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