HDAC10酶参与了与多种疾病发展相关的多种细胞过程。然而,通常不确切知道HDAC10在疾病过程中所起的作用。德国癌症研究中心(DKFZ)的科学家们现在首次合成了一种高选择性抑制剂,可用于研究HDAC10的功能。他们的研究发表在美国化学学会杂志上。
组蛋白脱乙酰酶(HDAC)是一个由18种酶组成的家族,它们在很大程度上干扰细胞的表观遗传学并影响哪些基因被转录。HDAC酶在许多疾病的发展中发挥作用,包括许多癌症。五种靶向HDAC酶的化合物已被批准为药物。
在庞大的HDAC组中,HDAC10被认为是一个特别神秘的代表。与其大多数家族成员不同,这种酶不会在表观遗传上起作用,但与重要的生理过程有关,例如自噬、DNA修复、血管生成和细胞增殖。此外,研究报告说它与炎症性疾病和移植排斥有关。
然而,为了研究HDAC10的确切功能,迄今为止只有非特异性抑制剂可用,这也阻断了许多其他HDAC家族成员。另一种方法是基因敲除这种酶。由德国癌症研究中心的AubryMiller领导的团队现已首次成功开发出一种特定的HDAC10抑制剂。
HDAC10从所谓的多胺中去除乙酰基,多胺是一类在细胞中执行各种任务的生物化合物。该酶对这类物质的某些代表表现出强烈的偏好。基于这种特异性,DKFZ团队在一种不选择性阻断HDAC酶的已知药物的基础上,成功合成了一种高度特异性的HDAC10抑制剂。
这种称为DKFZ-748的化合物对细胞几乎没有毒性,因此非常适合研究HDAC10及其底物多胺的功能。研究小组能够证明用DKFZ-748处理细胞完全抑制了HDAC10的功能。
使用肿瘤细胞(HeLa),研究人员在细胞培养中证明,当没有足够的多胺可用时,DKFZ-748对HDAC10的抑制抑制了癌细胞的生长。“这表明HDAC10通常会从我们饮食中消耗的多胺中去除乙酰基。去除乙酰基使多胺可被依赖这些化合物生长的肿瘤细胞使用,”该研究的主要作者RaphaelSteimbach说,解释了HDAC10的一个新发现的功能。
“HDAC10似乎为癌细胞提供了多胺的替代来源,”研究负责人AubryMiller说。“因此,HDAC10抑制可能支持目前正在临床试验中测试的多胺阻断癌症疗法的作用。”