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Exportin-1 (XP01)是最重要的核运输蛋白受体,主要负责一些肿瘤抑制因子和生长调节因子的核输出。大量的研究发现,靶向XPO1的核质运输机制是治疗各种疾病如癌症、炎症、皮肤类疾病、免疫性疾病、创伤愈合以及抗病毒等的有效靶点。大多数XPO1抑制剂是通过与XPO1蛋白NES序列结合口袋中的活性氨基酸Cys528发生迈克尔加成反应,从而抑制含有NES序列的货物蛋白的核输出。Cys是靶向共价抑制剂与靶蛋白之间发生共价相互作用的主要氨基酸,靶向共价抑制剂在过去的几十年里对人们的健康做出了重大的贡献。共价结合小分子化合物与传统的非共价小分子药物相比,具有一些独特的优势如:亲和力与效力比较强、选择性较高、结合时间长,药代动力学性质好等。基于以上特点,共价结合药物又被形象的称为“共价药物导弹”本研究结合大数据挖掘技术、计算生物学如分子对接和分子动力学模拟技术,发现XPO1蛋白的靶向共价结合小分子化合物,用UVB辐射皮肤损伤动物模型和全层皮肤切除动物模型验证筛选得到的化合物对皮肤损伤的治疗作用。具体研究结果和结论:(1)利用大数据挖掘技术,并结合计算生物学中的分子对接和分子动力学技术,靶向XP01蛋白NES序列结合口袋中的活性氨基酸Cys528,分别从Pubchem小分子化合物数据库和DOCKovalent共价化合物数据库中挖掘到了9个与XP01能够发生共价结合的小分子化合物,其中包括三个天然分子,分别为Benzyl Isothiocyanate (BITC)和Phenethyl Isothiocyanate (PEITC)以及Caffeic acid phenethylester (CAPE)(2)建立UVB照射引起的皮肤损伤动物模型,验证虚拟筛选得到的XPO1共价小分子抑制剂CAPE和PEITC保护皮肤免受紫外损伤的作用。结果显示,最小红斑剂量为400 mJ/cm2,此时的△a<2,CAPE化合物的紫外保护作用弱于阳性对照药物α-倒捻子素,但是与空白组相比有一定的紫外保护作用,照射后72 h时,实验组的△a值为8.43左右,空白组的△a值为13.13左右,进行统计学分析发现具有显著性差异,所以CAPE具有一定的紫外保护作用。PEITCPEITC组没有显著性差异,所以没有紫外保护作用。(3)建立全层皮肤切除动物模型,验证筛选得到的XPO1小分子共价抑制剂Benzyl Isothiocyanate (BITC)促进皮肤创伤愈合的作用。结果显示,在伤口制作的第12天时HA+BITC组的面积小于5mm2,伤口基本愈合,愈合率达到96%,HA组的伤口面积小于10 mm2,愈合率为88%,而Model组的面积在20 mm2左右,愈合率小于70%,所以,BITC具有促进创伤愈合的作用,并且与Model组相比具有显著性。