新型锌离子探针用于活细胞中药物与 E6/E7 蛋白相互作用的荧光监测

为解决评估药物与 HPV E6/E7 蛋白相互作用的难题（E6/E7 定位于细胞核，需跨膜探针实时监测），研究人员开发核膜通透锌离子荧光探针 NTAD-N2。体外 / 内实验显示双硫仑和依布硒仑可诱导 Zn2+释放，且机制与 E6/E7 降解相关。该研究为 HPV 相关肿瘤治疗提供新策略。

　　在人类健康的广阔版图中，宫颈癌如同隐匿的威胁，而人乳头瘤病毒（HPV）感染正是其主要推手。HPV 的 E6 和 E7 癌蛋白作为致癌 “帮凶”，通过锌离子（Zn²⁺）与半胱氨酸的配位作用维持结构稳定，成为极具潜力的治疗靶点。然而，这些蛋白深藏于细胞核内，普通探针难以突破细胞和核膜的双重 “防线”，且缺乏在生理条件下实时监测药物与蛋白相互作用的有效工具，导致评估药物疗效困难重重。如何精准捕捉细胞核内 Zn²⁺的动态变化，成为解锁 HPV 相关癌症治疗的关键瓶颈。

为攻克这一难题，中国研究人员开展了一项突破性研究。他们设计并合成了核膜通透型 Zn²⁺荧光探针 NTAD-N2，旨在构建活细胞内监测药物与 E6/E7 蛋白相互作用的可视化平台。这项研究成果发表在《Analytica Chimica Acta》，为 HPV 相关恶性肿瘤的治疗研究开辟了新路径。

研究中用到的主要关键技术方法包括：利用荧光成像技术实时追踪活细胞内 Zn²⁺动态分布，通过体外重组蛋白实验检测药物诱导的 Zn²⁺释放，运用 Western blot 分析验证 E6/E7 蛋白降解情况，借助细胞毒性测试评估药物安全性，同时以 HPV 阴性细胞作为对照验证探针特异性。

结果

核膜通透探针 NTAD-N2 的开发与验证

研究人员成功合成 NTAD-N2，其结构中的二胺部分显著提升核膜通透性。在活的 SiHa 宫颈癌细胞中，该探针可均匀标记细胞质和细胞核，实现对核内 Zn²⁺动态的直接观测，为研究核内药物 - 蛋白相互作用提供了关键工具。

药物诱导 Zn²⁺释放的体外与体内差异

体外实验显示，双硫仑（disulfiram）从重组 E6/E7 蛋白中释放 Zn²⁺的能力优于依布硒仑（ebselen）。但在细胞内，依布硒仑仅需 5 μM 即可诱导显著 Zn²⁺释放，而双硫仑需 60 μM。这一差异表明，复杂的细胞内微环境影响了双硫仑的生物利用度。以 HPV 阴性的 C33A 细胞为对照，未检测到 Zn²⁺释放，验证了探针和实验体系的特异性。

E6/E7 蛋白降解与 Zn²⁺释放的机制关联

Western blot 分析表明，60 μM 双硫仑诱导的 Zn²⁺释放源于 E6/E7 蛋白降解，证实细胞内积累的 Zn²⁺特异性来自 E6/E7 蛋白的结构 destabilization。这一发现明确了药物通过破坏 Zn²⁺配位诱导蛋白降解的作用机制。

结论与讨论

本研究成功开发核膜通透型 Zn²⁺荧光探针 NTAD-N2，首次实现活细胞内药物与 HPV E6/E7 蛋白相互作用的实时可视化监测。研究揭示双硫仑和依布硒仑可通过诱导 Zn²⁺释放破坏 E6/E7 蛋白稳定性，且细胞内外药物疗效差异与生物利用度相关。该研究建立的活细胞评估平台，架起了分子靶向与细胞疗效之间的桥梁，为筛选锌位点靶向药物提供了创新工具，也为 HPV 相关恶性肿瘤的精准治疗策略开发奠定了基础。其意义不仅在于深化对病毒癌蛋白作用机制的理解，更有望加速金属蛋白靶向疗法在病毒感染和相关癌症治疗中的应用，为攻克宫颈癌等 HPV 相关疾病带来新希望。