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GW6471是一种选择性过氧化物酶体增殖物激活受体 α(PPARα)拮抗剂,对 PPARα 的转录抑制活性 IC₅₀约为 0.24 μM。GW6471(CAS No.:880635-03-0,AbMole,M2746)的突出特点在于,它并非简单占据配体结合口袋发挥拮抗作用,而是通过诱导受体构象重排,主动招募共抑制因子,是解析核受体转录调控与脂质代谢信号通路的经典工具分子。
在结构机制层面,晶体结构研究揭示了GW6471独特的主动拮抗模式:PPARα 被激动剂激活时,配体会与AF‑2螺旋上Tyr464形成关键氢键,使AF‑2螺旋维持活性构象,以此招募SRC‑1等共激活因子,启动下游靶基因转录。GW6471(AbMole,M2746)结合PPARα配体口袋后,分子中的乙基酰胺基团会竞争性破坏Tyr464位点的关键氢键,通过空间位阻效应迫使AF‑2螺旋偏离活性位置、发生构象重排;该构象变化一方面解除共激活因子的结合条件,另一方面在受体表面开辟出更大的结合沟槽,允许SMRT共抑制因子基序稳定嵌入,最终组装形成“受体‑拮抗剂‑共抑制因子”三元抑制复合物,抑制PPARα介导的基因转录。
PPARα 作为核受体家族重要成员,主导肝脏脂肪酸 β‑氧化、酮体合成,是机体响应禁食状态、完成能量代谢重编程的核心转录调控因子。当动物机体处于禁食时,内源性脂肪酸充当配体激活 PPARα,驱动 CPT1A、ACOX1 等脂肪酸氧化关键基因以及 FGF21 等分泌因子转录表达,促使机体由碳水化合物供体切换为脂肪酸供能;借助系统生物学手段,科研人员已经完整绘制出 PPARα 在肝脏代谢网络当中的全基因组转录调控全景。在代谢生理学研究工作中,GW6471(AbMole,M2746)常被用来抑制CPT家族等一系列PPARα下游脂肪酸氧化靶基因的转录表达,以此建立功能缺失表型,解析 PPARα 在全身能量代谢网络当中的调控作用。GW6471的应用还拓展到神经科学研究领域,小鼠经脑室内给药或腹腔注射 GW6471(CAS No.:880635‑03‑0,AbMole,M2746),能够剂量依赖性削弱二十二碳六烯酸(DHA)对小鼠的抗惊厥保护效果。该实验结果提示,脂肪酸发挥神经调节作用,部分依赖于内源性 PPARα 信号通路的激活。在发育生物学方向的研究证实,小鼠胚胎干细胞向心肌细胞的时序分化过程离不开PPARα的活性参与;如果在拟胚体分化的特定时间窗口施加GW6471,能够显著下调α‑actinin、troponin‑T等心肌细胞特异性标志物,直接阻碍心肌细胞的分化进程。
近年来,GW6471(AbMole,M2746)在肿瘤代谢重编程相关研究当中得到大量应用。在 Caki‑1、786‑O 两种肾癌细胞系中,GW6471可诱导细胞发生 G0/G1 周期阻滞并触发凋亡,下调 c‑Myc、Cyclin D1、CDK4 等增殖相关分子;同时该化合物还可以和糖酵解抑制策略产生协同杀伤效果,说明阻断 PPARα 功能会迫使肿瘤细胞脱离脂肪酸氧化,转而高度依赖糖酵解供能,由此暴露肿瘤内在的代谢弱点。在 Caki‑1 异种移植荷瘤小鼠模型体内,GW6471(CAS No.:880635‑03‑0,AbMole,M2746)能够明显抑制肿瘤增殖,降低肿瘤组织内部 c‑Myc 蛋白水平,并且未观测到明显的肝肾损伤毒性。面向肿瘤干细胞方向的探索发现,GW6471 可损伤乳腺癌干细胞微球活力和成球能力,造成细胞能量稳态失衡,诱发代谢应激;GW6471 还能够阻断卵巢癌干细胞内部脂滴‑PPARα 信号轴,抑制 SOX2、Nanog、Oct4 等干细胞干性标志物的表达。在其他肿瘤模型体系中,GW6471(AbMole,M2746)还能够抑制 PI3K/GSK3β/β‑catenin 信号通路,诱导头颈部副神经节瘤细胞发生周期阻滞与 Caspase 介导的细胞凋亡;同时还可抑制胸膜间皮瘤细胞的增殖、迁移与侵袭表型。GW6471(CAS No.:880635‑03‑0,AbMole,M2746)的分子作用机制明确,是脂质代谢、肿瘤代谢领域公认的经典工具。
* 本文所述均为科研试剂,仅供科学研究参考
参考文献及鸣谢
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细胞实验参考
细胞系:MDA-MB-231来源乳腺癌干细胞微球(mammospheres)
方法:Mammospheres derived from MDA-MB-231 cells were treated with GW6471; cell viability, proliferation, spheroid formation, apoptosis (caspase activation), and glucose/lipid metabolism were analyzed after treatment.
浓度:4–16 μM(后续机制实验采用8 μM)
处理时间:72 h
参考文献:Biomedicines. 2021 Jan 28;9(2):127
* 上述方法来自公开文献,仅供相同目的实验参考。如实验目的、材料、方法不同,请参考其他文献。
动物实验参考
动物模型:Subcutaneous Caki‑1 xenograft model established in Nu/Nu nude mice
配制:GW6471 is dissolved in PBS containing 4% DMSO
剂量:20 mg/kg, intraperitoneal injection (i.p.)
给药处理:Administration is initiated when tumors reach approximately 5 mm in diameter, once every other day for 4 weeks. Tumor volume is measured weekly, and intratumoral c‑Myc expression is detected at the experimental endpoint
参考文献:Am J Physiol Cell Physiol. 2015 Jun 1;308(11):C890-8
* 上述方法来自公开文献,仅供相同目的实验参考。如实验目的、材料、方法不同,请参考其他文献。
* 体内实验的工作液,建议现用现配,当天使用;如在配制过程中出现沉淀、析出现象,可以通过超声和(或)加热的方式助溶。切勿一次性将产品全部溶解。
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