以动力学手段研究IL22/IL22R 相互作用的热区开题报告

 2022-12-30 09:12

1. 研究目的与意义

内容:近年来新发现的白介素 22( IL-22) 属于 IL-10 家族的一员,由活性 T 细胞(主要为Th22细胞)分泌,主作用于表达IL-22受体1 ( IL-22 receptor 1,IL-22R1) 的上皮细胞。人体的肠道、皮肤、支气管、肾脏的上皮组织由于大量表达IL-22R1,是IL-22主要的靶细胞。IL-22参与多种慢性炎性疾病的调控,如溃疡性结肠炎、哮喘、银屑病等,在多种情况下发挥抗炎或促炎的双刃剑作用。研究表明,IL-22 在炎症类疾病、自身免疫性疾病、肿瘤性疾病及其他疾病的发生发展中起重要作用。

IL-22与IL-22R的作用机制:IL-22RA2能特异性中和IL-22活性,作为其拮抗体剂,表现在:(1)能有效地抑制IL-22诱导表达 IL-22受体亚基的BaF3细胞殖;(2)能抑制IL-22诱导IL-22反应性人肺癌A549细胞STAT蛋白(STAT1、STAT3和STAT5)活化;(3)能阻断 IL-22诱导HepG2细胞的细胞因子信号转导3抑制剂(suppressor of cytokine signaling 3,SOCS3)的基因表达;(4)能抑制表达修饰的IL-22R复合物(由嵌合IL-22R1/IFN-R1和完整IL-10R2组成)的仓鼠细胞表达MHC I类Ag。

意义:作为一种特别的细胞因子,人们越来越重视其在炎症类疾病、自身免疫性疾病、肿瘤性疾病及其他疾病中的作用机制,研究IL-22及其受体之间的相互作用,运用计算机模拟技术建立新型基于结构的药效团模型,对发现的小分子化合物进行筛选验证,从而设计出小分子抑制剂对于治疗这些疾病具有重要的理论价值和临床意义。

2. 文献综述

白介素22与白介素22受体相互作用的研究进展

孙洁

南京中医药大学药学院15药学

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3. 设计方案和技术路线

研究方案:本课题组前期基于IL-22及其受体之间的相互作用,了解到IL-22BR可能作为体内IL-22活性的调节剂,并可能作为与IL-22过度表达有关的疾病的治疗制剂。本课题基于丙氨酸扫描以及定点突变寻找蛋白-蛋白相互作用的热区,并借助分子对接以及分子动力学的手段分析其突变前后作用模式的不同,确定关键的氨基酸残基,设计出拟肽类的化合物。

本实验就是将前期筛选的化合物进行合成实验,为下一步验证提供基础。

4. 工作计划

2022.2 ~2022.3 : 文献查阅及整理,阅读相关资料,做好实验前期准备工作

2022.3 ~2022.4 : 基于软件建立筛选平台

2022.4 ~2022.5 : 验证,并完成论文

5. 难点与创新点

本项目旨在解决目前蛋白-蛋白相互作用研究策略的不足,我们的策略是基于丙氨酸扫描以及定点突变寻找蛋白-蛋白相互作用的热区,并借助分子对接以及分子动力学的手段分析其突变前后作用模式的不同,确定关键的氨基酸残基,设计出拟肽类的化合物。目前该靶点的研究尚未成熟,未见拟肽类以及小分子抑制剂的报道,具有很好的新颖性,且先从计算机辅助药物设计的角度开始,具有高效,成本低,可靠性高的有点,对以后拟肽类药物以及小分子抑制剂的开发提供思路。

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