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靶向治疗的“多面手”：丝氨酸蛋白酶抑制剂Serpins

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靶向治疗的“多面手”：丝氨酸蛋白酶抑制剂Serpins

784 人阅读发布时间：2024-08-16 18:52

Serpins超家族概述

丝氨酸蛋白酶抑制剂（Serpins, serine protease inhibitors）通过抑制丝氨酸蛋白酶，调节各种生理过程，包括凝血、炎症、免疫反应和细胞迁移。迄今为止，在人体中已鉴定出37种Serpins，常见的有抗凝血酶（AT，Serpin C1）、α1-抗胰蛋白酶（A1AT，Serpin A1）、纤溶酶原激活物抑制剂-1（PAI-1，Serpin E1）、补体C1酯酶抑制剂（C1INH，SERPING1）等。

Serpins的调节功能

（源自参考文献：doi: 10.3389/fmed.2019.00025）

Serpins具有高效广泛的功能，参与调节机体内许多重要的生命过程，如止血、肺纤维化、神经元信号传导、炎症等。Serpins在各种生理和进化环境中普遍存在4个核心特征：

1）作为抑制剂，作用于靶蛋白酶活性增强部位；

2）独特的“自杀式”抑制作用机制；

3）能够靶向一系列不同的蛋白酶靶点；

4）丝蛋白结构易于对抑制活性进行异构微调。

Serpins的抑制机制

Serpins的作用机制涉及剧烈的构象变化。Serpins具有天然的易变性。它们的功能像分子“捕鼠器”，反应中心环（RCL）是目标蛋白酶的诱饵。当蛋白酶与RCL结合时，会形成可逆的Docking（Michaelis）复合物。在特定位点（P1-P1'）发生裂解时，Serpin会发生构象变化而变得稳定，并以非活性形式困住蛋白酶。这种复合物会造成Serpin和蛋白酶双双失活，即所谓的“自杀性抑制”，通过血液循环排出。在某些情况下，Serpins可作为底物，不以共价连接蛋白酶，导致活性蛋白酶与其解离，使Serpins以裂解形式存在。

Serpins作用机制

（源自参考文献：doi: 10.1186/gb-2006-7-5-216）

Serpins从科研到临床

Serpins在多种疾病的发生发展中起着关键作用，具有巨大的治疗潜力。如Serpin A1（α1-抗胰蛋白酶）是一种急性时相炎症反应蛋白，是机体中最重要的丝氨酸蛋白酶抑制剂，约占丝氨酸蛋白酶抑制活力的90%。营养不良、严重肝病及肾病综合征等可致Serpin A1合成减少或大量丢失。

以Serpins为靶点的药物开发
靶点	适应症
Serpin A1	α-1抗胰蛋白酶缺乏症、肺气肿、皮炎等
Serpin B1	呼吸系统疾病、肺部疾病、囊性纤维化、自身炎症性疾病等
Serpin B13	Ⅰ型糖尿病
Serpin C1	血栓形成、抗凝血酶缺乏症等
Serpin F1	糖尿病黄斑水肿、视网膜色素变性、青光眼等
Serpin F2	心血管疾病、视网膜病变、中风、肺栓塞等
Serpin G1	遗传性血管性水肿、移植排斥反应等
Serpin H1	特发性肺纤维化、肝纤维化、肝硬化、非酒精性脂肪性肝炎等

义翘神州Serpins助力科研

义翘神州的产品支持Serpins相关研究，并助力多篇文章发表在国内外学术期刊：

案例1：

来自多伦多大学的Eleftherios团队研究生物体中KLK6与α1-抗胰蛋白酶（A1AT，Serpin A1）之间的关系。KLK6是丝氨酸蛋白酶家族一员，主要在CNS中合成。血清KLK6是卵巢癌不良预后的生物标志物。研究结果证实Serpin A1是KLK6的主要抑制剂。

WB验证制备的单抗与人A1AT重组蛋白（货号：10306-H08H，购自义翘神州）的反应性。

泳道1：人A1AT重组蛋白（500ng/孔），

泳道2：人A1AT重组蛋白（250ng/孔）。

（源自参考文献：DOI: 10.1515/cclm-2017-0017）

案例2：

俄勒冈健康与科学大学Xiaorui Shi团队为了研究组织血管周围巨噬细胞（PVM/Ms）异常与小鼠内皮屏障破坏之间的关系，将PEDF（Serpin F1）重组蛋白注射至小鼠体内，发现其能够改善耳蜗内点位和听力，上调内皮屏障中紧密连接蛋白和粘附连接蛋白的表达。

PEDF可恢复耳蜗内电位（EP）和听力功能。

（A）对照组；（B）暴露于噪声的动物和（C）经PEDF处理（货号：50235-M08H，购自义翘神州）暴露于噪声的动物。（D）3组EP的平均值。

（源自参考文献：Doi: 10.1096/fj.13-232892）

案例3：

纤溶酶原激活物抑制物-1（PAI-1, Serpin E1）在食管鳞状细胞癌ESCC中高表达，对肿瘤转移具有重要作用。目前靶向PAI-1的抗体和抑制剂在体内实验中尚未表现出良好的治疗效果。北京大学肿瘤医院寿成超团队开发了一种抗体药物，发现对PAI-1亲和力最高的mAb-1E2和mAb-2E3对ESCC的迁移和侵袭具有较强抑制作用。

用酶联免疫吸附法（ELISA）测定抗PAI-1单抗与PAI-1重组蛋白（货号：10296-H08H，购自义翘神州）的结合亲和力。

（源自参考文献：Doi: 10.7150/jca.77888）

义翘神州特色Serpins重组蛋白

货号	分子	种属	纯度及活性
11822-H08H	Serpina 12	Human	≥90%*, Active
10641-H09B	Serpina B2	Human	≥90%**, Active
10297-H08H	Serpina F2	Human	≥95%*, Active
10306-H08H	Serpina A1	Human	≥95%*, Active
10296-H08H	Serpina E1	Human	≥95%*, Active
80442-R08H	Serpina E1	Rat	≥85%*
12838-H07B	Serpina B9	Human	＞97%**

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