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HPK1——青云瑞晶靶点库蛋白
来源: | 作者:北大苏南研究院 | 发布时间: 2024-03-29 | 264 次浏览 | 分享到:
HPK1蛋白是一类重要的蛋白激酶,我院成果转化企业青云瑞晶已完成多种HPK1突变靶点的蛋白表达和结构解析。基于这些实验条件和库存蛋白,青云瑞晶将项目的交付时间缩短至1-2个月,并确保项目的成功交付。

HPK1蛋白是一类重要的蛋白激酶,我院成果转化企业青云瑞晶已完成多种HPK1突变靶点的蛋白表达和结构解析。基于这些实验条件和库存蛋白,青云瑞晶将项目的交付时间缩短至1-2个月,并确保项目的成功交付。






HPK1蛋白


造血祖细胞激酶1 (Hematopoietic progenitor kinase-1,HPK1)是一种造血特异性蛋白丝氨酸-苏氨酸激酶,又名促分裂素原活化蛋白激酶激酶激酶激酶1(Mitogen-activated protein kinase kinase kinase kinase 1,MAP4K1),是哺乳动物ste20 相关蛋白激酶MAP4K 家族的成员之一。MAP4K 家族的激酶具有高度相似的蛋白质结构,在调节细胞存活、细胞迁移、细胞凋亡和自噬中发挥重要作用。


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HPK1蛋白结构由N端ste20样激酶结构域(HPK1-KD)、四个富含脯氨酸(PR)的基序(PR1、PR2、PR3、PR4)和C端的枸橼同源结构域组成(图1)。PR1、PR2和PR4可与一系列含有Src同源3(SH3)结构域的衔接蛋白结合,如Grb2、Gads、Crk I/II、CrkL、Nck和HIP-55。HPK1的C端同源结构域可能作为调节结构域参与分子间相互作用。在调亡细胞中,全长HPK1可在半胱氨酸蛋白酶切割位点(DDVD)被Caspas3切割,被裂解为N 末端(HPK1-N)结构,域与C 末端(HPK1-C)结构域,HPK1-C 结构域对NF-kB 通路有抑制作用,而HPK1-N 结构域保留了激活JNK 的能力,但不能结合接头蛋白。


图1.HPK1基本结构


HPK1主要在淋巴器官/组织中表达,包括骨髓、淋巴结、胸腺、脾脏、胎盘、胎肝;在所有造血细胞和免疫细胞中表达,如造血祖细胞、T 细胞、B 细胞、巨噬细胞、树突状细胞。HPK1激酶是TCR信号的关键负反馈调节因子,能负调控树突细胞活化和T细胞与中性粒细胞和肥大细胞B细胞反馈;而抑制HPK1可增强T细胞活性,从而提高抗肿瘤免疫。在T-细胞中,TCR接合触发了膜近端脂筏的一系列事件,包括酪氨酸激酶Lck和Zap70的激活以及LAT的衔接蛋白SLP76的募集。附加信号蛋白与SLP76的关联产生信号体复合物,导致T细胞活化、增殖和细胞因子的产生。在TCR激活后,HPK1被接合蛋白如Gads和Grb2招募到TCR复合体中,Lck/Zap70使HPK1的Tyr381位点磷酸化,从而为SLP76创建一个对接位点,HPK1通过磷酰化SLP76上的Ser376和Gads上的Thr254激活SLP76,其磷酸化的复合体参与ERK信号途径的下调,14-3-3的募集和随后的TCR复合物的分解,因此抑制了TCR信号传导,导致TCR信号通路和T细胞增殖下降(图2)。


图2.HPK1参与TCR信号负调控


研究表明,自身免疫性疾病如系统性红斑狼疮、银屑病关节炎,患者外周血单核细胞和T 细胞中,均检测到HPK1 表达水平下调。此外,HPK1 与多种恶性肿瘤的发生发展相关;HPK1 与多种T 细胞衰竭信号( CD3E、TIGIT、PDCD1、CTLA4、HAVCR2 及LAG3) 呈正相关;同时,HPK1的表达水平与多种肿瘤患者的生存时间呈负相关,如脑低级别胶质瘤、肾透明细胞癌、胰腺癌以及浸润性乳腺癌等。HPK1 诱导肿瘤浸润性T细胞障碍,减弱T 细胞、B 细胞和树突状细胞的免疫应答,是一个潜在的肿瘤免疫治疗靶点。


HPK1激酶活性的完全激活需要激活片段(AS)中Thr165和Ser171残基的磷酸化。研究表明,Ser171可以磷酸化,随后以pkd1依赖的方式激活TCR,而Thr165似乎是一个自磷酸化位点。激活的HPK1使SLP76的Ser376位点磷酸化,导致TCR信号复合物的不稳定,阻碍下游T细胞的激活和增殖。HPK1-Thr165Glu/Ser171Glu突变体(TSEE)可以模拟该激酶的磷酸化活性状态,而HPK1-S171A突变体(SA)可模拟该激酶失活状态,两种突变体常用作研究抑制剂作用机制的结构模型。


我院成果转化企业青云瑞晶完成了HPK1突变体和小分子共晶的结构解析,针对该靶点积累了丰富的蛋白表达纯化和抑制剂的共晶结构解析的经验。






青云瑞晶自研快讯


青云瑞晶针对HPK1蛋白已完成多个突变体的结构解析工作。在该系列蛋白的表达以及与抑制剂的共晶结构解析方面累积了丰富的实验经验,已记录实验条件100+。相关项目交付时间最短可达1个月,能够确保项目成功交付。







HPK1蛋白实验结果展示

下述内容均以HPK1 S171A 为例


表达纯化结果

周期:现货或者3周


结晶和结构解析

周期:1-2周








HPK1蛋白行业研发状况


国内在研


国外在研


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我院成果转化企业「青云瑞晶」是一家专业的CRO(研发服务提供商)。公司拥有高标准的实验室、先进的设备,和丰富经验的博士硕士研究人员,在结构生物学技术服务,药物固态研究和新材料结构表征,三个业务板块,为客户提供最先进的解决方案。


公司自主开发了国际领先的MicroED结构解析平台,结合冷冻电镜单颗粒(CryoEM-SPA)及同步辐射单晶X射线衍射(XRD),为客户解决难点问题。