一、LY294002 的作用機制
PI3K/AKT 信號通路是細胞內重要的信號傳導途徑,該通路的激活起始于細胞外信號(如生長因子、胰島素等)與細胞膜表面受體(如受體酪氨酸激酶)的結合,受體激活后招募并激活 PI3K。PI3K 催化PIP2生成PIP3,后者作為重要的第二信使可招募AKT蛋白,激活后的AKT可調節下游多種靶蛋白的活性。
LY294002(AbMole,M1925)通過與 PI3K 催化亞基的 ATP 結合位點特異性結合,競爭性抑制 ATP 與 PI3K 的結合,從而阻斷 PI3K 的催化活性,抑制 PIP3 的生成。
二、LY294002的研究應用
1.細胞代謝研究
PI3K/AKT 信號通路參與調節細胞的糖代謝、脂代謝和蛋白質代謝等過程。
LY294002(AbMole,M1925)處理后,細胞對葡萄糖的攝取和利用減少,糖原合成受阻[1]。在脂代謝和蛋白質代謝中,PI3K/AKT 信號通路也通過調節相關代謝酶和轉錄因子的活性,影響脂肪合成、分解以及蛋白質合成等過程。研究表明,
LY294002(AbMole,M1925) 處理可改變細胞內脂質代謝和蛋白質合成相關基因的表達,影響細胞的代謝狀態[2, 3]。
2.細胞增殖與凋亡研究
在細胞增殖方面,PI3K/AKT 信號通路的激活能夠促進細胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)的活性,促進細胞增殖。
LY294002(AbMole,M1925)抑制 PI3K/AKT 信號通路后,細胞周期進程受阻,導致細胞增殖受到抑制。例如LY294002可誘導腫瘤細胞周期的停滯。PI3K/AKT信號通路一般對細胞凋亡起到負調控作用,機制包括誘導凋亡蛋白如 Bad的失活,和抗凋亡蛋白BCL-2的激活。因此,LY294002可用于誘導細胞凋亡的發生。
3.腫瘤遷移的研究
4.抗血管生成活性
血管內皮細胞的增殖和遷移是血管生成的起始和關鍵步驟。PI3K-AKT 信號通路在調節上述過程中發揮重要作用。在內皮細胞中[8],
LY294002(AbMole,M1925)處理后,細胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)活性降低,細胞周期進程受阻,內皮細胞增殖明顯受到抑制。此外,細胞骨架蛋白的重組和細胞黏附分子的功能也受到影響,導致內皮細胞遷移能力下降,進而阻礙血管生成的起始階段。
三、案例詳解
1.Apoptosis. 2018 Jun;23(5-6):356-374
最近的研究證實IL-6/GP130 靶點與腫瘤生長、轉移和耐藥密切相關。巴多昔芬(BZA)是第三代選擇性雌激素受體調節劑,目前發現具有作為 IL-6/GP130 靶點抑制劑的新功能?蒲腥藛T在上述文章中探究了5-FU與 IL-6/GP130 抑制劑聯合使用的效果,并在細胞和動物模型水平上進行了驗證,結果發現上述聯合方案可有效抑制結直腸癌細胞的增殖。在后續的機制探究實驗中,科研人員使用了由AbMole提供的
LY294002(AbMole,M1925)以探究聯合抑制處理對PI3K相關信號通路的影響。
圖. BZA-enhanced 5-FU-induced cell apoptosis is partly related to the Bad/Bcl-2 signaling pathway in colon cancer HT29 and SW480 cells[9]
2.Gynecol Oncol. 2019 Jun;153(3):661-669
氯離子通道-3(ClC-3)在各種生理和生理病理活動中起重要作用,包括細胞遷移和侵襲能力。上述文章的研究目的是評估 ClC-3 是否影響宮頸鱗狀癌細胞的遷移和侵襲及其可能的機制?蒲腥藛T發現通過使用 ClC-3 siRNA 敲低 ClC-3 表達,減弱SiHa細胞的遷移和侵襲,以及抑制PI3K/Akt/mTOR通路和MMP-9表達。在實驗中,科研人員使用了來自AbMole的
LY294002(NSC 697286,AbMole,M1925)以探究具體機制。結果表明ClC-3 通過 PI3K/AKT/mTOR 通路促進SiHa細胞的遷移。
圖. Inhibition of SiHa cell migration and invasion by PI3K and mTOR inhibitors[10]
參考文獻及鳴謝
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[10] Y. Guan, Y. Luan, Y. Xie, et al., Chloride channel-3 is required for efficient tumour cell migration and invasion in human cervical squamous cell carcinoma, Gynecologic oncology 153(3) (2019) 661-669.