【Tubastatin A】- 作用 - 生物活性 - 靶点活性
发布时间：2018-12-13 20:48:21 编辑作者：活性达人
图片：Tubastatin A结构式
Tubastatin A是有效且特异性的HDAC6抑制剂（IC50：15nM，在无细胞试验中）。除HDAC8外，其选择性是所有其他同工酶的1000倍。那么它的生物活性是什么？如何做实验呢？下面让小编给您详细说明。
首先我们介绍Tubastatin A的生物活性：
1）体外活性
Tubastatin A对所有11种HDAC同种型基本上具有选择性，并且对除HDAC8之外的所有同种型保持超过1000倍的选择性，其中它具有约57倍的选择性。在同型半胱氨酸（HCA）诱导的神经变性分析中，Tubastatin A在5μM开始时显示出针对HCA诱导的神经细胞死亡的剂量依赖性保护，在10μM时接近完全保护[1]。在100 ng / mL时，Tubastatin A可增加Foxp3 + T调节细胞（Tregs）对体外T细胞增殖的抑制作用[2]。当肌原性过程早期α-微管蛋白高度乙酰化时，CC12细胞中的Tubastatin A治疗会导致肌管形成受损；然而，当α-微管蛋白在肌管中进行三乙酰化时会发生肌管伸长[3]。最近的一项研究表明，Tubastatin A治疗增加了细胞弹性，正如原子力显微镜（AFM）试验所揭示的那样，而不会对小鼠卵巢癌细胞系MOSE-E和MOSE-L中的肌动蛋白微丝或微管网络产生剧烈变化[4]。
2）体内活性
每日治疗0.5mg/kg的Tubastatin A抑制HDAC6在炎症和自身免疫小鼠模型中促进Tregs抑制活性，包括多种形式的实验性结肠炎和完全主要组织相容性复合物（MHC）不相容的心脏同种异体移植物排斥[2]。
我们已经了解了Tubastatin A的生物活性，接下来如何做活性实验呢？一般来说，有如下的三种方法：
1）细胞实验
从胎儿Sprague-Dawley大鼠（胚胎第17天）的大脑皮层获得原代皮层神经元培养物。所有实验均在接种后24小时开始。在这些条件下，细胞不易受谷氨酸介导的兴奋毒性的影响。对于细胞毒性研究，用温PBS冲洗细胞，然后置于含有5.5g / L葡萄糖，10％胎牛血清，2mM L-谷氨酰胺和100μM胱氨酸的最低必需培养基中。通过向培养基中加入谷氨酸类似物高半胱氨酸（HCA; 5mM）诱导氧化应激。将HCA从100倍浓缩的溶液中稀释，将其调节至pH 7.5。与HCA组合，用指定浓度的Tubastatin A处理神经元。通过MTT测定（溴化3-（4,5-二甲基噻唑-2-基）-2,5-二苯基四唑）方法在24小时后评估活力。
2）动物实验
评估HDAC6靶向葡聚糖硫酸钠（DSS）和结肠炎的过继转移模型的效果，每组使用10只小鼠。每天将新鲜制备的4％（wt / vol）DSS（MP Biomedicals）加入WT B6小鼠的pH平衡自来水中5天。用tubacin或niltubacin（0.5mg / kg体重/天，腹膜内）每天治疗小鼠7天，并通过每日监测体重，粪便稠度和粪便血液来评估结肠炎。粪便稠度评分为0（硬），2（软）或4（腹泻），粪便血（Hemoccult）评分为0（不存在），2（隐匿）或4（粗）。为了评估T细胞依赖性模型中结肠炎的预防，使用磁珠（> 95％细胞纯度，流式细胞术）从WT小鼠分离的CD4 + CD45RBhi T细胞（1×106）被腹膜内注射。使用来自HDAC6-/-或WT小鼠的磁珠（> 90％Treg纯度，流式细胞术）分离B6 / Rag1-/-小鼠加CD4 + CD25 + Tregs（1.25×105），并且每两周监测小鼠的结肠炎的临床证据。为了评估确定的T细胞依赖性结肠炎的治疗，腹膜内注射B6 / Rag1-/-小鼠。用CD4 + CD45RBhi细胞（1×106）。一旦结肠炎发展，小鼠还接受如上所述从HDAC6-/-或WT小鼠分离的CD4 + CD25 + Tregs（5×10 5个细胞）或用HDAC6i（tubastatin A）或HSP90i（17-AAG）处理。监测小鼠的持续体重减轻和粪便稠度。在研究停止时，用Alcian Blue或苏木精和曙红染色的结肠的石蜡切片在组织学上分级或通过免疫过氧化物酶染色评估Foxp3 + Treg浸润。
3）激酶实验
使用Reaction Biology HDAC Spectrum平台进行酶抑制测定。HDAC1,2,4,5,6,7,8,9,10和11测定使用分离的重组人蛋白质; HDAC3 / NcoR2复合物用于HDAC3测定。用于HDAC1,2,3,6,10和11测定的底物是来自p53残基379-382（RHKKAc）的荧光肽; HDAC8的底物是基于p53的残基379-382（RHKAcKAc）的荧光二酰基肽。乙酰基-Lys（三氟乙酰基）-AMC底物用于HDAC4,5,7和9测定。将Tubastatin A溶解于DMSO中，并以10剂量IC50模式进行测试，以30μM开始3倍连续稀释。对照化合物曲古抑菌素A（TSA）在10个剂量的IC50中进行测试，其中3倍连续稀释从5μM开始。通过曲线拟合剂量/响应斜率来提取IC 50值。
今天介绍了Tubastatin A的作用，并且详细地说明了它的生物活性和实验方法。综上所述，Tubastatin A是一种有效的，选择性的 HDAC6 抑制剂，IC50 值为 15 nM，对其选择性是对 HDAC8 的 57 倍多，是其他同工酶的 1000 多倍。它的靶点活性是HDAC6,15nM。
您可能想了解Tubastatin A的物理化学性质https://www.chemsrc.com/cas/1252003-15-8_454694.html。如果您有其他资讯方面的需求，请和化源网联系。
参考文献：
[1]. Kyle V. Butler et al. Rational Design and Simple Chemistry Yield a Superior, Neuroprotective HDAC6 Inhibitor, Tubastatin A J. Am. Chem. Soc., 2010, 132 (31), pp 10842-10846
[2]. de Zoeten EF, et al. Histone deacetylase 6 and heat shock protein 90 control the functions of Foxp3(+) T-regulatory cells. Mol Cell Biol. 2011 May;31(10):2066-78.
[3]. Di Fulvio S, et al. Dysferlin interacts with histone deacetylase 6 and increases alpha-tubulin acetylation. PLoS One. 2011;6(12):e28563
[4]. Ketene AN, et al. Actin filaments play a primary role for structural integrity and viscoelastic response in cells. Integr Biol (Camb). 2012 May;4(5):540-9.
[5]. Kozyreva VK, et al. NEDD9 regulates actin dynamics through cortactin deacetylation in an AURKA/HDAC6-dependent manner. Mol Cancer Res. 2014 May;12(5):681-93.
[6]. Brijmohan, Angela, et al. Role of HDAC6 in Tranion Factor EB Mediated Clearance of Misfolded Proteins in Chronic Kidney Disease. University of Toronto.Nov-2017.
首先我们介绍Tubastatin A的生物活性：
1）体外活性
Tubastatin A对所有11种HDAC同种型基本上具有选择性，并且对除HDAC8之外的所有同种型保持超过1000倍的选择性，其中它具有约57倍的选择性。在同型半胱氨酸（HCA）诱导的神经变性分析中，Tubastatin A在5μM开始时显示出针对HCA诱导的神经细胞死亡的剂量依赖性保护，在10μM时接近完全保护[1]。在100 ng / mL时，Tubastatin A可增加Foxp3 + T调节细胞（Tregs）对体外T细胞增殖的抑制作用[2]。当肌原性过程早期α-微管蛋白高度乙酰化时，CC12细胞中的Tubastatin A治疗会导致肌管形成受损；然而，当α-微管蛋白在肌管中进行三乙酰化时会发生肌管伸长[3]。最近的一项研究表明，Tubastatin A治疗增加了细胞弹性，正如原子力显微镜（AFM）试验所揭示的那样，而不会对小鼠卵巢癌细胞系MOSE-E和MOSE-L中的肌动蛋白微丝或微管网络产生剧烈变化[4]。
2）体内活性
每日治疗0.5mg/kg的Tubastatin A抑制HDAC6在炎症和自身免疫小鼠模型中促进Tregs抑制活性，包括多种形式的实验性结肠炎和完全主要组织相容性复合物（MHC）不相容的心脏同种异体移植物排斥[2]。
我们已经了解了Tubastatin A的生物活性，接下来如何做活性实验呢？一般来说，有如下的三种方法：
1）细胞实验
从胎儿Sprague-Dawley大鼠（胚胎第17天）的大脑皮层获得原代皮层神经元培养物。所有实验均在接种后24小时开始。在这些条件下，细胞不易受谷氨酸介导的兴奋毒性的影响。对于细胞毒性研究，用温PBS冲洗细胞，然后置于含有5.5g / L葡萄糖，10％胎牛血清，2mM L-谷氨酰胺和100μM胱氨酸的最低必需培养基中。通过向培养基中加入谷氨酸类似物高半胱氨酸（HCA; 5mM）诱导氧化应激。将HCA从100倍浓缩的溶液中稀释，将其调节至pH 7.5。与HCA组合，用指定浓度的Tubastatin A处理神经元。通过MTT测定（溴化3-（4,5-二甲基噻唑-2-基）-2,5-二苯基四唑）方法在24小时后评估活力。
2）动物实验
评估HDAC6靶向葡聚糖硫酸钠（DSS）和结肠炎的过继转移模型的效果，每组使用10只小鼠。每天将新鲜制备的4％（wt / vol）DSS（MP Biomedicals）加入WT B6小鼠的pH平衡自来水中5天。用tubacin或niltubacin（0.5mg / kg体重/天，腹膜内）每天治疗小鼠7天，并通过每日监测体重，粪便稠度和粪便血液来评估结肠炎。粪便稠度评分为0（硬），2（软）或4（腹泻），粪便血（Hemoccult）评分为0（不存在），2（隐匿）或4（粗）。为了评估T细胞依赖性模型中结肠炎的预防，使用磁珠（> 95％细胞纯度，流式细胞术）从WT小鼠分离的CD4 + CD45RBhi T细胞（1×106）被腹膜内注射。使用来自HDAC6-/-或WT小鼠的磁珠（> 90％Treg纯度，流式细胞术）分离B6 / Rag1-/-小鼠加CD4 + CD25 + Tregs（1.25×105），并且每两周监测小鼠的结肠炎的临床证据。为了评估确定的T细胞依赖性结肠炎的治疗，腹膜内注射B6 / Rag1-/-小鼠。用CD4 + CD45RBhi细胞（1×106）。一旦结肠炎发展，小鼠还接受如上所述从HDAC6-/-或WT小鼠分离的CD4 + CD25 + Tregs（5×10 5个细胞）或用HDAC6i（tubastatin A）或HSP90i（17-AAG）处理。监测小鼠的持续体重减轻和粪便稠度。在研究停止时，用Alcian Blue或苏木精和曙红染色的结肠的石蜡切片在组织学上分级或通过免疫过氧化物酶染色评估Foxp3 + Treg浸润。
3）激酶实验
使用Reaction Biology HDAC Spectrum平台进行酶抑制测定。HDAC1,2,4,5,6,7,8,9,10和11测定使用分离的重组人蛋白质; HDAC3 / NcoR2复合物用于HDAC3测定。用于HDAC1,2,3,6,10和11测定的底物是来自p53残基379-382（RHKKAc）的荧光肽; HDAC8的底物是基于p53的残基379-382（RHKAcKAc）的荧光二酰基肽。乙酰基-Lys（三氟乙酰基）-AMC底物用于HDAC4,5,7和9测定。将Tubastatin A溶解于DMSO中，并以10剂量IC50模式进行测试，以30μM开始3倍连续稀释。对照化合物曲古抑菌素A（TSA）在10个剂量的IC50中进行测试，其中3倍连续稀释从5μM开始。通过曲线拟合剂量/响应斜率来提取IC 50值。
今天介绍了Tubastatin A的作用，并且详细地说明了它的生物活性和实验方法。综上所述，Tubastatin A是一种有效的，选择性的 HDAC6 抑制剂，IC50 值为 15 nM，对其选择性是对 HDAC8 的 57 倍多，是其他同工酶的 1000 多倍。它的靶点活性是HDAC6,15nM。
您可能想了解Tubastatin A的物理化学性质https://www.chemsrc.com/cas/1252003-15-8_454694.html。如果您有其他资讯方面的需求，请和化源网联系。
参考文献：
[1]. Kyle V. Butler et al. Rational Design and Simple Chemistry Yield a Superior, Neuroprotective HDAC6 Inhibitor, Tubastatin A J. Am. Chem. Soc., 2010, 132 (31), pp 10842-10846
[2]. de Zoeten EF, et al. Histone deacetylase 6 and heat shock protein 90 control the functions of Foxp3(+) T-regulatory cells. Mol Cell Biol. 2011 May;31(10):2066-78.
[3]. Di Fulvio S, et al. Dysferlin interacts with histone deacetylase 6 and increases alpha-tubulin acetylation. PLoS One. 2011;6(12):e28563
[4]. Ketene AN, et al. Actin filaments play a primary role for structural integrity and viscoelastic response in cells. Integr Biol (Camb). 2012 May;4(5):540-9.
[5]. Kozyreva VK, et al. NEDD9 regulates actin dynamics through cortactin deacetylation in an AURKA/HDAC6-dependent manner. Mol Cancer Res. 2014 May;12(5):681-93.
[6]. Brijmohan, Angela, et al. Role of HDAC6 in Tranion Factor EB Mediated Clearance of Misfolded Proteins in Chronic Kidney Disease. University of Toronto.Nov-2017.
相关化合物：Tubastatin A