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综述:从发掘到抗癌靶点:人类BCL-2启动子G-四链体与i-基序
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月22日 来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Cancer 9.7
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这篇综述系统阐述了BCL-2基因启动子区G-四链体(G4)和i-基序的结构特征及其在癌症治疗中的靶向价值。作者详细解析了这些非经典核酸二级结构如何调控BCL-2转录(涉及Sp1、WT1等转录因子),并评述了靶向G4/i-基序的小分子(如IMC-76、IMC-48)通过稳定特定构象实现基因表达双向调控的机制,为开发低毒性的抗癌策略提供了新思路。
G-四链体与i-基序:BCL-2基因调控的双重密码
Abstract
癌症作为全球健康威胁,其治疗面临化疗毒性大等挑战。BCL-2基因的过度表达通过抑制细胞凋亡促进肿瘤发展,其启动子区的G4和i-基序结构成为新型靶点。这些非经典核酸结构能结合蛋白质和小分子,调控基因转录,为精准抗癌提供可能。
Introduction
BCL-2作为抗凋亡蛋白,其过表达与淋巴瘤(如t(14;18)易位)等多种癌症相关。该基因受P1、P2、M三个启动子调控,其中GC富集的P1启动子含G4/i-基序形成序列。研究表明,靶向这些结构可避免传统化疗副作用,通过转录抑制实现抗癌。
Functions of G-quadruplex
G4通过Hoogsteen氢键形成四链体,其拓扑多样性(平行/反平行)影响功能。在BCL-2启动子中,Pu39序列形成的G4能作为转录沉默元件,其六段G-富集区(含G17/G18关键位点)的动态变化直接关联基因表达调控。
Dynamic nature of BCL-2 promoter i-motif
i-基序在pH 6.6时与柔性发卡结构共存。小分子IMC-76(孕烷衍生物)通过稳定i-基序上调BCL-2,而IMC-48(胆甾烷衍生物)则促进发卡构象导致基因沉默,展现"分子开关"特性。
Therapeutic targeting
靶向BCL-2 G4的配体(如吡啶并吩嗪衍生物)通过稳定特定拓扑结构抑制转录。挑战在于提高选择性——目前策略包括设计环特异性结合剂或寡核苷酸偶联物,以区分近10,000种人类G4结构。
Conclusion
BCL-2启动子G4/i-基序的动态互变为癌症治疗提供了"一靶双控"的可能性。未来需结合结构生物学与计算化学,开发能精准识别特定构象的下一代调节剂。
(注:全文严格依据原文缩编,未添加非文献内容,专业术语如G-quadruplex/G4、i-motif等均保留原格式)
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