由四川大學華西第二醫(yī)院放射醫(yī)學實驗室的Shuyu Zhang，F(xiàn)enghao Geng，Xiaoqian Li 團隊發(fā)表的名為“Chaperone- and PTM-mediated activation of IRF1 tames radiation-induced cell death and the inflammatory response”的論文中，研究人員從ChemBridge化合物庫中篩選出能夠與IRF1的DNA結(jié)合域（DBD）結(jié)合的小分子，從而抑制其轉(zhuǎn)錄活性，能夠減輕輻射誘導(dǎo)的細胞損傷。AbMole是ChemBridge在中國的官方指定合作伙伴。
 

IRF1具有轉(zhuǎn)錄因子、介導(dǎo)炎癥反應(yīng)、影響細胞命運、與免疫細胞的相互作用等功能，在調(diào)節(jié)細胞死亡和組織修復(fù)平衡中有重要作用。IRF1在放射損傷中的作用具有雙重性，既有助于細胞應(yīng)對損傷和組織修復(fù)，也可能在一定程度上加重損傷和引發(fā)慢性炎癥反應(yīng)。因此，研究IRF1在放射損傷中的具體作用機制，對于開發(fā)針對放射性損傷的治療策略具有重要意義。

研究人員通過蛋白質(zhì)組學等一系列實驗，發(fā)現(xiàn)了IRF1通過調(diào)節(jié)線粒體氧化代謝、細胞膜相關(guān)蛋白、免疫炎癥、細胞增殖和分化、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)和細胞衰老死亡等多個方面的關(guān)鍵基因，調(diào)節(jié)細胞的損傷和修復(fù)平衡。尤其是IRF1的DBD結(jié)構(gòu)域可以與Caspase1等凋亡相關(guān)基因的啟動子結(jié)合，從而導(dǎo)致細胞凋亡損傷。抑制IRF1能有效地保護細胞免受輻射損傷。
   
確認IRF1的保護作用后，研究者們從ZINC綜合數(shù)據(jù)庫中下載了210,000個化合物的結(jié)構(gòu)信息。通過對這些化合物氫鍵、疏水性等理化性質(zhì)進行初篩，研究者們在這些化合物中，篩選出50,000個化合物進行進一步的分子對接分析，評估化合物與IRF1主要發(fā)揮作用的DBD結(jié)構(gòu)域的相互作用，得到25個評分較高的化合物。  
之后，研究者對這25個化合物進行了熒光素酶報告基因?qū)嶒灪腿旧�質(zhì)免疫共沉淀（CHIP）實驗。結(jié)果顯示，化合物I-2 和I-19（這2個化合物均來自ChemBridge）能顯著抑制IRF1與Caspase-1的啟動子區(qū)域的結(jié)合，從而減少Caspase-1的轉(zhuǎn)錄和細胞凋亡。
   
通過克隆形成和流式細胞凋亡實驗顯示，ChemBridge的化合物I-2 和I-19能夠顯著增加人皮膚細胞HaCat在輻射條件下的克隆形成，并減少在輻射條件下HaCat細胞的凋亡，顯示出強大的抗輻射損傷能力。其損傷修復(fù)和保護效果顯著。  
最后，研究者通過小鼠前爪輻射損傷模型評估了ChemBridge的化合物I-2 和I-19的作用。結(jié)果顯示，在體內(nèi)I-2 和I-19也能顯著發(fā)揮損傷修復(fù)和保護作用，減輕了小鼠前爪受到的輻射損傷。I-2 和I-19在體內(nèi)外均顯示出不錯的效果。  
在本研究中，研究者通過蛋白質(zhì)組學等手段，確認了IRF1蛋白是保護輻射損傷的潛在活性靶點。之后通過虛擬篩選與生物實驗的結(jié)合運用，篩選獲得了在體內(nèi)外均有出色輻射保護效果的新型IRF1抑制劑— I-2 和I-19。在此過程中，ChemBridge的高命中率化合物為最終取得突破成果提供了有力的支持。從210000個化合物開始，到50000個，再25個，最終ChemBridge的2個化合物從各品牌的化合物中脫穎而出！


 AbMole是ChemBridge在中國的官方指定合作伙伴。
 
鳴謝：Shuyu Zhang, Fenghao Geng, Xiaoqian Li, et al. Cell Mol Immunol. 2024 Aug;21(8):856-872.