由四川大學(xué)華西第二醫(yī)院放射醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的Shuyu Zhang，F(xiàn)enghao Geng，Xiaoqian Li 團(tuán)隊(duì)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(kù)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(xì)胞損傷。AbMole是ChemBridge在中國(guó)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(xì)胞命運(yùn)、與免疫細(xì)胞的相互作用等功能，在調(diào)節(jié)細(xì)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(xì)胞應(yīng)對(duì)損傷和組織修復(fù)，也可能在一定程度上加重?fù)p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(jī)制，對(duì)于開(kāi)發(fā)針對(duì)放射性損傷的治療策略具有重要意義。

研究人員通過(guò)蛋白質(zhì)組學(xué)等一系列實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了IRF1通過(guò)調(diào)節(jié)線粒體氧化代謝、細(xì)胞膜相關(guān)蛋白、免疫炎癥、細(xì)胞增殖和分化、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)和細(xì)胞衰老死亡等多個(gè)方面的關(guān)鍵基因，調(diào)節(jié)細(xì)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(dòng)子結(jié)合，從而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡損傷。抑制IRF1能有效地保護(hù)細(xì)胞免受輻射損傷。
   
確認(rèn)IRF1的保護(hù)作用后，研究者們從ZINC綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中下載了210,000個(gè)化合物的結(jié)構(gòu)信息。通過(guò)對(duì)這些化合物氫鍵、疏水性等理化性質(zhì)進(jìn)行初篩，研究者們?cè)谶@些化合物中，篩選出50,000個(gè)化合物進(jìn)行進(jìn)一步的分子對(duì)接分析，評(píng)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(gè)評(píng)分較高的化合物。  
之后，研究者對(duì)這25個(gè)化合物進(jìn)行了熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)和染色質(zhì)免疫共沉淀（CHIP）實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示，化合物I-2 和I-19（這2個(gè)化合物均來(lái)自ChemBridge）能顯著抑制IRF1與Caspase-1的啟動(dòng)子區(qū)域的結(jié)合，從而減少Caspase-1的轉(zhuǎn)錄和細(xì)胞凋亡。
   
通過(guò)克隆形成和流式細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)顯示，ChemBridge的化合物I-2 和I-19能夠顯著增加人皮膚細(xì)胞HaCat在輻射條件下的克隆形成，并減少在輻射條件下HaCat細(xì)胞的凋亡，顯示出強(qiáng)大的抗輻射損傷能力。其損傷修復(fù)和保護(hù)效果顯著。  
最后，研究者通過(guò)小鼠前爪輻射損傷模型評(píng)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(hù)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(cuò)的效果。  
在本研究中，研究者通過(guò)蛋白質(zhì)組學(xué)等手段，確認(rèn)了IRF1蛋白是保護(hù)輻射損傷的潛在活性靶點(diǎn)。之后通過(guò)虛擬篩選與生物實(shí)驗(yàn)的結(jié)合運(yùn)用，篩選獲得了在體內(nèi)外均有出色輻射保護(hù)效果的新型IRF1抑制劑— I-2 和I-19。在此過(guò)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(gè)化合物開(kāi)始，到50000個(gè)，再25個(gè)，最終ChemBridge的2個(gè)化合物從各品牌的化合物中脫穎而出！


 AbMole是ChemBridge在中國(guó)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.