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为解决糖尿病血糖调控问题,研究人员发现分子胶 D223 和 D927 可增强 RAS 家族蛋白与 PI3Kα 的结合,在无胰岛素时促进葡萄糖摄取,能快速降血糖、改善正常及糖尿病大鼠高血糖,为无胰岛素控糖提供新方向。
磷脂酰肌醇 3 - 激酶(PI3K)在受体信号传导中发挥重要作用,调控细胞生长、代谢等诸多过程。本期两篇论文从不同角度针对 PI3K 信号开展研究以实现不同效果(参见 Solinas 的观点文章)。Simanshu 等人研发出一种小分子,可抑制 RAS 家族小 GTP 酶对 PI3Kα 的激活。该化合物能有效抑制小鼠肿瘤生长,且因胰岛素信号无需 RAS 蛋白参与,故无高血糖副作用,对人表皮生长因子受体过度激活引发的肿瘤也有效。
Terayama 等人发现的小分子 PI3Kα 激活剂,可在无胰岛素时调控培养的大鼠肌细胞血糖浓度。这些化合物作用机制特殊,能将 RAS 家族蛋白与 PI3Kα 的结合能力提升近三个数量级。在探索糖尿病血糖调控策略时,研究人员发现分子胶 D223 和 D927 可在无胰岛素时促进葡萄糖摄取。它们通过将 PI3Kα 催化亚基 p110α 与经典小 GTP 酶 RAS 蛋白及 RRAS、RRAS2、MRAS 的结合亲和力提升三个数量级发挥作用。这些化合物结合于 p110α 的 RAS 结合域,稳定 PI3Kα 处于 RAS 结合构象的二级结构,并与 RAS 蛋白的酪氨酸 - 40 和精氨酸 - 41 残基直接相互作用。在体内,D927 可模拟胰岛素作用:快速降低血糖浓度,增强正常及 Zucker 肥胖大鼠的葡萄糖代谢,改善 1 型和 2 型糖尿病模型的高血糖,即便在胰岛素缺乏的糖尿病动物中也有效。