Quantitative Analysis of the Proteome Response to the Histone Deacetylase Inhibitor (HDACi) Vorinostat in Niemann-Pick Type C1 disease
尼曼匹克 C1 型疾病对组蛋白去乙酰化酶抑制剂 (HDACi) 伏立诺他的蛋白质组反应的定量分析
| 期刊: | Molecular & Cellular Proteomics | 影响因子: | 6.100 |
| 时间: | 2017 | 起止号: | 2017 Nov;16(11):1938-1957. |
| doi: | 10.1074/mcp.M116.064949 | 研究方向: | 表观遗传 |
文献解析
1. 文献背景信息
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标题/作者/期刊/年份:
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标题:Quantitative Analysis of the Proteome Response to Vorinostat in NPC1 Disease
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作者:Kanagaraj Subramanian等(含John R Yates III,质谱领域权威)
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期刊:Molecular & Cellular Proteomics(IF=6.1,蛋白质组学专业期刊)
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年份:2017(时效性中等,但NPC1疾病机制研究仍具参考价值)
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研究领域与背景:
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领域:表观遗传药物(HDACi)对溶酶体贮积症(NPC1)的蛋白质组调控。
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现状:NPC1由NPC1基因突变导致胆固醇在溶酶体累积,HDACi(如Vorinostat)可缓解表型,但机制不明;争议点在于HDACi如何通过多靶点作用恢复胆固醇稳态。
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研究动机:填补Vorinostat在NPC1中蛋白质组水平响应机制的空白,揭示其多通路协同作用。
2. 研究问题与假设
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核心问题:Vorinostat如何通过调控蛋白质组恢复NPC1疾病细胞的胆固醇稳态?
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假设:Vorinostat通过表观遗传修饰(乙酰化)和翻译后修饰,协同调控NPC1突变体折叠、溶酶体功能及脂代谢通路。
3. 研究方法学
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实验设计:比较蛋白质组学(Vorinostat处理vs未处理的NPC1I1061T突变成纤维细胞)。
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关键技术:
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定量质谱(LC-MS/MS,作者团队为质谱技术先驱);
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生物信息学分析(差异表达蛋白筛选、通路富集)。
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创新方法:首次整合蛋白质组学与溶酶体胆固醇代谢轴(LIPA→NPC2→NPC1)的机制解析。
4. 结果与数据解析
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主要发现:
202个差异蛋白(如LIPA、分子伴侣、能量代谢酶),涉及:
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NPC1突变体折叠/运输;
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溶酶体功能(LIPA上调促进胆固醇水解);
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脂代谢重编程。
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图3数据:Vorinostat显著提升NPC1(I1061T)的溶酶体定位(免疫荧光验证)。
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数据验证:通过WB和功能实验(如胆固醇流出测定)支持蛋白质组结论。
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局限性:仅用细胞模型,未验证体内效果;乙酰化修饰的直接靶点未明确。
5. 讨论与机制
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机制阐释:
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表观遗传+翻译后修饰:HDACi通过乙酰化平衡调控NPC1折叠伴侣和溶酶体蛋白表达;
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LIPA-NPC2-NPC1轴:Vorinostat增强胆固醇从溶酶体腔向膜的流动。
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与既往研究对比:支持HDACi的多靶点特性(不同于单一通路抑制剂),但未完全解释其特异性。
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未解决问题:Vorinostat是否影响其他溶酶体贮积症?乙酰化修饰的时空动态如何?
6. 创新点与贡献
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理论创新:提出HDACi通过多通路协同(非单一靶点)缓解NPC1疾病的新范式。
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技术贡献:蛋白质组学策略可推广至其他表观遗传药物机制研究。
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实际价值:为HDACi的临床转化(如联合疗法)提供分子依据。
总结
该文献通过系统蛋白质组学揭示了Vorinostat在NPC1中的多维度作用机制,强调了表观遗传调控与溶酶体代谢的交叉对话,为罕见病治疗策略开发提供了新视角。
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