基于BODIPY母核的羧酸酯酶1特异性荧光探针底物的设计研发

作者：丁乐乐; 田镇豪; 侯洁; 翁仔淼; 崔京南; 杨凌; 葛广波

来源：药学学报, 2017, 52(01): 58-65.

DOI：10.16438/j.0513-4870.2016-1004

• 羧酸酯酶1
• BODIPY母核
• 荧光探针
• 特异性
• 抑制剂筛选

羧酸酯酶1(carboxylesterase 1,CE1)是哺乳动物体内分布的一种重要的丝氨酸水解酶,广泛参与多种内外源性酯类化合物(包括胆固醇酯等内源物,以及酯类药物及杀虫剂等外源物)的水解代谢。本研究基于人羧酸酯酶1(hCE1)偏好底物的结构特征,选取8-羧酸-BODIPY为荧光母核,设计合成了4种BODIPY-8-羧酸酯衍生物,进而通过单酶筛选和酶抑制实验考察了hCE1催化4种酯类底物的特异性。研究发现,BODIPY-8-羧酸酯的醇基部分越小,hCE1对底物的选择性越高,BODIPY-8-羧酸甲酯(BCM)和BODIPY-8-羧酸乙酯(BCE)均可以作为hCE1的特异性荧光探针底物。在此基础上,选择了水解速率更快的BCM为hCE1探针底物,进一步考察了BCM在人肝微粒体(HLM)和hCE1单酶中的水解动力学,并借助该底物开展了hCE1抑制剂的高效表征研究。研究发现BCM在HLM和hCE1中的酶动力学行为及Km值非常接近,表明hCE1是HLM中参与BCM水解的主要代谢酶。此外,抑制剂表征实验表明BCM可用于hCE1抑制剂的高效筛选与评价,且可用HLM代替hCE1单酶进行酶抑制剂的筛选与评价。

• 单位
  大连医科大学; 中国科学院大连化学物理研究所; 大连理工大学; 精细化工国家重点实验室