磺酰基-γ-AApeptide模拟混合谱系白血病蛋白靶向CREB结合蛋白界面的突破：超越MLL仿生策略

针对混合谱系白血病（MLL）与CREB结合蛋白（CBP/p300）KIX结构域相互作用（PPI）在白血病、阿尔茨海默病等疾病中的关键作用，研究人员设计基于磺酰基-γ-AApeptide骨架的螺旋折叠体，成功模拟MLL转录激活域（TAD）并高亲和力结合KIX，显著激活CREB依赖性基因表达，为神经退行性疾病靶向治疗提供新策略。

　　

在转录调控的复杂网络中，CREB结合蛋白（CBP）及其同源物p300作为"分子桥梁"发挥着核心作用。其中KIX结构域作为关键接口，通过与混合谱系白血病蛋白（MLL）等转录因子的相互作用，调控造血系统发育和神经功能。然而，MLL-KIX相互作用的异常与白血病、阿尔茨海默病等重大疾病密切相关，这使得靶向该蛋白-蛋白相互作用（PPI）界面成为治疗新思路。但传统多肽药物存在稳定性差、易降解等问题，亟需开发新型仿生分子。

针对这一挑战，中国科学院上海药物研究所的研究团队创新性地采用磺酰基-γ-AApeptide非天然氨基酸骨架，设计出一系列具有螺旋构象的折叠体。这些合成分子成功模拟了MLL蛋白的转录激活域（TAD）三维结构，通过核磁共振（NMR）和等温滴定量热法（ITC）证实其与KIX结构域的结合亲和力达到纳摩尔级别。尤为重要的是，这些折叠体不仅能阻断MLL-KIX相互作用，还可变构增强CREB信号通路，在报告基因实验中使CREB依赖性基因表达提升3-5倍。通过MTT实验证实，这些分子在有效浓度范围内未显示细胞毒性，展现出良好的成药性特征。该研究发表于《Journal of Medicinal Chemistry》，为神经退行性疾病的靶向治疗提供了全新分子工具。

关键技术方法包括：1）基于结构设计的磺酰基-γ-AApeptide固相合成；2）圆二色谱（CD）验证螺旋构象；3）表面等离子共振（SPR）测定结合动力学；4）转基因细胞系进行CREB报告基因检测；5）人原代细胞毒性评估。

研究结果：

1. 分子设计：通过计算机模拟MLL-TAD的α螺旋特征，将关键结合残基移植到磺酰基-γ-AApeptide骨架，获得具有稳定310螺旋构象的折叠体。
2. 结合特性：ITC测定最佳化合物K_d=87 nM，较天然MLL肽段提高10倍，X射线晶体学揭示其结合模式与MLL高度相似。
3. 功能调控：折叠体通过变构效应使CREB与KIX结合自由能降低2.3 kcal/mol，荧光素酶报告基因活性提升420%。
4. 选择性验证：竞争性实验显示折叠体对KIX的抑制IC₅₀=0.8 μM，而对其他CBP结构域无显著影响。

结论与意义：
该研究首次证明磺酰基-γ-AApeptide可精确模拟天然蛋白的螺旋界面，突破传统多肽药物的局限性。通过同时阻断MLL信号和增强CREB通路，这些折叠体为阿尔茨海默病等神经退行性疾病提供了"一石二鸟"的治疗策略。其独特的变构调控机制为PPI靶向药物开发开辟了新方向，未来或可拓展至其他依赖CBP/p300的疾病领域。研究建立的"结构仿生-功能超越"设计理念，为人工蛋白模拟物的开发提供了范式转移。