Aminoacyl-tRNA synthetases (ARSs)는 아미노산을 tRNA에 연결해주는 필수 효소이다. 세 가지 AIMP(ARS-interacting multi functional proteins)가 ARS와 결합하여 MSC(multi-synthetase complex)를 형성하고 있다. AIMP2는 다양한 신호로 세포자살을 유도하는 종양 억제제이다. AIMP2의 exon2가 결실된 splicing variant인 AIMP2-DX2는 폐암 환자 조직에서 높은 발현율을 보였고 이에 따라 ...
Aminoacyl-tRNA synthetases (ARSs)는 아미노산을 tRNA에 연결해주는 필수 효소이다. 세 가지 AIMP(ARS-interacting multi functional proteins)가 ARS와 결합하여 MSC(multi-synthetase complex)를 형성하고 있다. AIMP2는 다양한 신호로 세포자살을 유도하는 종양 억제제이다. AIMP2의 exon2가 결실된 splicing variant인 AIMP2-DX2는 폐암 환자 조직에서 높은 발현율을 보였고 이에 따라 동물실험과 RT-PCR을 수행한 결과 암세포와의 상관성이 나타나 AIMP2-DX2 저해제의 폐암치료제로서의 가능성이 확인되었다. mRNA는 저분자 화합물의 접근이 용이하고, 선택적 저해제 개발이 가능하며 내성발현을 지연시킬 수 있는 등의 장점이 있다. 본 연구를 통하여 AIMP2-DX2의 mRNA를 표적으로 하는 항암물질 개발 가능성을 연구하고자 하였으며, 이를 위해 확보된 선행물질의 pharmacophore 및 구조-활성 상관성의 규명과 tool compound를 통한 기전연구를 수행하였다. AIMP2-DX2의 transcrip를 억제하는 것으로 확인된 BC-DXI01의 구조로부터 출발하여 말레아마이드 유도체들을 디자인하고 합성하였다. AIMP2-DX2-luciferase 활성평가 결과 4-methylpyridine-2-yl 말레아마이드 유도체가 활성이 우수하였다. 이 화합물들은 농도 의존적으로 AIMP2-DX2의 발현을 억제했으며 특히 morpholine이 결합한 25번 화합물의 효과가 가장 우수하였다. 또한 폐암세포주에 대해서도 농도의존적 억제효과를 나타냈으며, RT-PCR, western blot을 통해 AIMP2-DX2 발현억제를 확인하였다. 세포독성 실험에서도 25번 화합물은 정상세포에 대해 독성을 나타내지 않았다. 25번 화합물과 AIMP2-DX2 mRNA의 결합이 nmr study를 통해 확인되었다. mRNA와의 incubation에 의해 double bond 및 aromatic region peak의 chemical shift 변화와 peak broadening이 뚜렷하였고, 화합물과 mRNA 혼합물의 cpmg nmr에서 25번 화합물의 double bond와 aromatic peak가 없어진 것도 확인하였다. 이는 이 부위가 결합부위라는 가능성을 제시해준다. 말레인산 유도체의 최적화 연구와 함께 신규 scaffold로 quinoline 유도체를 발견하여 현재 validation 중에 있고 이와 별도로 다양한 quinoline 유도체를 합성하였다. 합성된 물질들의 기전연구를 수행하기 위해 Cyanine 3-dye 및 biotin이 표지된 화합물을 합성하였다. Cy3 표지 B6 화합물의 농도가 증가함에 따라 Cy5-30 mer-5'과 Cy5-30 mer-3'의 FRET intensity가 증가함으로서 B6와 mRNA의 결합이 확인되었다. Biotin 표지 25번 화합물은 in vitro 및 in vivo 이미징 연구에 활용하기 위하여 합성하였다.
Aminoacyl-tRNA synthetases (ARSs)는 아미노산을 tRNA에 연결해주는 필수 효소이다. 세 가지 AIMP(ARS-interacting multi functional proteins)가 ARS와 결합하여 MSC(multi-synthetase complex)를 형성하고 있다. AIMP2는 다양한 신호로 세포자살을 유도하는 종양 억제제이다. AIMP2의 exon2가 결실된 splicing variant인 AIMP2-DX2는 폐암 환자 조직에서 높은 발현율을 보였고 이에 따라 동물실험과 RT-PCR을 수행한 결과 암세포와의 상관성이 나타나 AIMP2-DX2 저해제의 폐암치료제로서의 가능성이 확인되었다. mRNA는 저분자 화합물의 접근이 용이하고, 선택적 저해제 개발이 가능하며 내성발현을 지연시킬 수 있는 등의 장점이 있다. 본 연구를 통하여 AIMP2-DX2의 mRNA를 표적으로 하는 항암물질 개발 가능성을 연구하고자 하였으며, 이를 위해 확보된 선행물질의 pharmacophore 및 구조-활성 상관성의 규명과 tool compound를 통한 기전연구를 수행하였다. AIMP2-DX2의 transcrip를 억제하는 것으로 확인된 BC-DXI01의 구조로부터 출발하여 말레아마이드 유도체들을 디자인하고 합성하였다. AIMP2-DX2-luciferase 활성평가 결과 4-methylpyridine-2-yl 말레아마이드 유도체가 활성이 우수하였다. 이 화합물들은 농도 의존적으로 AIMP2-DX2의 발현을 억제했으며 특히 morpholine이 결합한 25번 화합물의 효과가 가장 우수하였다. 또한 폐암세포주에 대해서도 농도의존적 억제효과를 나타냈으며, RT-PCR, western blot을 통해 AIMP2-DX2 발현억제를 확인하였다. 세포독성 실험에서도 25번 화합물은 정상세포에 대해 독성을 나타내지 않았다. 25번 화합물과 AIMP2-DX2 mRNA의 결합이 nmr study를 통해 확인되었다. mRNA와의 incubation에 의해 double bond 및 aromatic region peak의 chemical shift 변화와 peak broadening이 뚜렷하였고, 화합물과 mRNA 혼합물의 cpmg nmr에서 25번 화합물의 double bond와 aromatic peak가 없어진 것도 확인하였다. 이는 이 부위가 결합부위라는 가능성을 제시해준다. 말레인산 유도체의 최적화 연구와 함께 신규 scaffold로 quinoline 유도체를 발견하여 현재 validation 중에 있고 이와 별도로 다양한 quinoline 유도체를 합성하였다. 합성된 물질들의 기전연구를 수행하기 위해 Cyanine 3-dye 및 biotin이 표지된 화합물을 합성하였다. Cy3 표지 B6 화합물의 농도가 증가함에 따라 Cy5-30 mer-5'과 Cy5-30 mer-3'의 FRET intensity가 증가함으로서 B6와 mRNA의 결합이 확인되었다. Biotin 표지 25번 화합물은 in vitro 및 in vivo 이미징 연구에 활용하기 위하여 합성하였다.
Aminoacyl-tRNA synthetases (ARSs) are essential enzymes that join amino acids to tRNAs. Three AIMPs(ARS-interacting multi functional proteins) associate with ARSs in a MSC(multi-synthetase complex) of higher eukaryotes. AIMP2 is a potent tumor suppressor inducing apoptosis upon various signals. AIMP...
Aminoacyl-tRNA synthetases (ARSs) are essential enzymes that join amino acids to tRNAs. Three AIMPs(ARS-interacting multi functional proteins) associate with ARSs in a MSC(multi-synthetase complex) of higher eukaryotes. AIMP2 is a potent tumor suppressor inducing apoptosis upon various signals. AIMP2-DX2, an exon2-deleted splicing variant of AIMP2, showed high expression rate on lung cancer tissue, and confirmed a possibility as lung cancer drug of AIMP2-DX2 inhibitor as the results of animal tests and RT-PCR. mRNA have some advantages that small molecular compounds can easily approach and selective inhibitor development is possible. It can also delay resistant manifestation. Herein, we report about the possibilities of development of anticancer substance targeting AIMP2-DX2 mRNA. It was done by investigating pharmacophore of precedence chemicals and structure-activity relationship (SAR), and examining adaptive responses through tool compound. The research started from BC-DXI01 compound, which was confirmed as inhibitor of AIMP-DX2 transcription, and also designed and synthesized maleamide derivatives. As a result of AIMP2-DX2-luciferase activity evaluation, 4-methylpyridine-2-yl maleamide derivatives showed better activities. These chemicals inhibited AIMP-DX2 manifestation based on concentration dependent. Especially No.25 compound, which was bond to morpholine, showed superior effect. The inhibition was also effective against lung cancer line, and its silencing inhibition was confirmed through RT-PCR and western blot. Cytotoxicity test provided that No.25 compound was not toxic against normal cell. The binding mode between AIMP2-DX2 mRNA and No. 25 compound was proved by nmr study. Chemical shift change and peak broadening of aromatic region and double bond peaks were significant through mRNA incubation. It was also confirmed that double bond and aromatic peaks of No.25 compound did not appear in cpmg nmr of chemicals and mRNA mixture, which indicated possibilities of coupling region. During investigating maleic acid derivatives optimization, quinoline derivatives were found as new scaffold and it is currently in validation. Different types of quinoline derivatives were also synthesized. To investigate adaptive responses of the synthesized compounds, we made cyanine 3-dye and biotin labeling compound. As increasing concentration of Cy3-B6, FRET intensities of Cy5-30 mer-5’ and Cy5-30 mer-3’ also increased, which indicated binding between B6 and mRNA. No.25-biotin labeling compound was synthesized for in vitro and in vivo imaging investigation.
Aminoacyl-tRNA synthetases (ARSs) are essential enzymes that join amino acids to tRNAs. Three AIMPs(ARS-interacting multi functional proteins) associate with ARSs in a MSC(multi-synthetase complex) of higher eukaryotes. AIMP2 is a potent tumor suppressor inducing apoptosis upon various signals. AIMP2-DX2, an exon2-deleted splicing variant of AIMP2, showed high expression rate on lung cancer tissue, and confirmed a possibility as lung cancer drug of AIMP2-DX2 inhibitor as the results of animal tests and RT-PCR. mRNA have some advantages that small molecular compounds can easily approach and selective inhibitor development is possible. It can also delay resistant manifestation. Herein, we report about the possibilities of development of anticancer substance targeting AIMP2-DX2 mRNA. It was done by investigating pharmacophore of precedence chemicals and structure-activity relationship (SAR), and examining adaptive responses through tool compound. The research started from BC-DXI01 compound, which was confirmed as inhibitor of AIMP-DX2 transcription, and also designed and synthesized maleamide derivatives. As a result of AIMP2-DX2-luciferase activity evaluation, 4-methylpyridine-2-yl maleamide derivatives showed better activities. These chemicals inhibited AIMP-DX2 manifestation based on concentration dependent. Especially No.25 compound, which was bond to morpholine, showed superior effect. The inhibition was also effective against lung cancer line, and its silencing inhibition was confirmed through RT-PCR and western blot. Cytotoxicity test provided that No.25 compound was not toxic against normal cell. The binding mode between AIMP2-DX2 mRNA and No. 25 compound was proved by nmr study. Chemical shift change and peak broadening of aromatic region and double bond peaks were significant through mRNA incubation. It was also confirmed that double bond and aromatic peaks of No.25 compound did not appear in cpmg nmr of chemicals and mRNA mixture, which indicated possibilities of coupling region. During investigating maleic acid derivatives optimization, quinoline derivatives were found as new scaffold and it is currently in validation. Different types of quinoline derivatives were also synthesized. To investigate adaptive responses of the synthesized compounds, we made cyanine 3-dye and biotin labeling compound. As increasing concentration of Cy3-B6, FRET intensities of Cy5-30 mer-5’ and Cy5-30 mer-3’ also increased, which indicated binding between B6 and mRNA. No.25-biotin labeling compound was synthesized for in vitro and in vivo imaging investigation.
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