多聚ADP-核糖基化修饰[PARylation:Poly(ADP-ribosyl)ation]


多聚ADP-核糖基化修饰[PARylation:Poly(ADP-ribosyl)ation]

一种重要的翻译后修饰


多聚ADP-核糖基化修饰[PARylation:Poly(ADP-ribosyl)ation]

多聚ADP-核糖基化修饰[PARylation:Poly(ADP-ribosyl)ation]

:多聚ADP-核糖基化修饰和PAR去除的原理示意图(源自N.J. Curtin & C. Szabo; Nat. Rev. Drug Discov. 19, 711 (2020))

多聚ADP-核糖基化修饰[PARylation:Poly(ADP-ribosyl)ation],是一种翻译后修饰过程(类似于磷酸化、甲基化或乙酰化等修饰),通过该过程,ADP-核糖的聚合物(ADP-核糖残基在2~200或以上的pADPr或PAR)可利用PAR聚合酶(PARP)酶共价结合至核蛋白上。多聚ADP-核糖基化的翻译后修饰[PARylation:Poly(ADP-ribosyl)ation]在细胞生理学和应激反应中发挥着重要的作用。这种修饰由多聚ADP-核糖聚合酶(PARPs,也称为ARTDs)的家族成员进行催化。它还参与许多生物学进程,包括基因组稳定性维持、DNA损伤反应、DNA修复、复制和转录、染色质重塑、应激反应、细胞代谢和细胞死亡的调控。此外,PARPs在癌症治疗中是具有应用潜力的靶点,可作为化疗增敏剂与传统的DNA损伤化疗结合使用,也可以单独作为药物应用于缺乏同源重组的肿瘤。

 


◆多聚ADP-核糖聚合酶(PARPs)


多聚ADP-核糖(PAR)对核蛋白的翻译后修饰,主要由多聚ADP-核糖聚合酶1(PARP-1/ARTD1)催化,少部分以NAD+为底物,由其他的多聚ADP-核糖聚合酶进行催化。PARP-1是一种高含量且高度保守的、呈组成性表达的蛋白。然而,其催化活性主要取决于DNA单链或双链断裂的出现,这种断裂的出现可以被该酶的DNA结合结构域中的两个锌指所识别。

PARP-1被DNA链断裂选择性激活后,会催化PAR的长支链添加至各种核蛋白上,尤其是PARP自身。在DNA损伤的活细胞所形成的PAR量与细胞损伤程度相称。在DNA损伤的条件下,PAR会发生急剧的衰变,半衰期只有几分钟,这是因为PAR被多聚ADP-核糖水解酶(PARG)迅速水解并转化为游离的ADP-核糖。

除自动修饰的PARP-1外,还有许多蛋白已被认定为多聚ADP-核糖基化修饰的靶蛋白(受体),其中包括染色质-结构蛋白DEK。更重要的是,已表明PAR是以非共价但特异性的方式与多种蛋白质结合的。PAR这种非共价结合与特异性结合的蛋白(即XPA、p53、WRN)之间有着高亲和力(nM级),其同时取决于PAR链长和结合蛋白,表明其中存在着一种“PAR代码”。

如上所述,PAR不仅参与调节细胞存活和细胞死亡的程序,还被发现可以调节与PARP家族新成员相关的越来越多的其他生物学进程,包括转录调节、细胞分裂、细胞内运输、炎症和能量代谢等进程。

 


参考文献:


1. 

Functions of PARylation in DNA Damage Repair Pathways: H. Wei & X. Yu; Gen. Prot. Bioinform14, 131 (2016)

2.

In Vivo Level of Poly(ADP-ribose): M. Miwa, et al.; Challenges 9, 23 (2018)


3.

The Enigmatic Function of PARP1: From PARylation Activity to PAR Readers: T. Kamaletdinova, et al.; Cells 8, 1625 (2019)


4.

Novel insights into PARPs in gene expression: regulation of RNA metabolism: Y. Ke, et al.; Cell. Mol. Life Sci76, 3283 (2019)


5.

Poly(ADP-Ribose) Glycohydrolase (PARG) vs. Poly(ADP-Ribose) Polymerase (PARP) – Function in Genome Maintenance and Relevance of Inhibitors for Anti-cancer Therapy: D. Harrision, et al.; Front. Mol. Biosci7, 191 (2020)


6.

Poly(ADP- ribose) polymerase inhibition: past, present and future: N.J. Curtin & C. Szabo; Nat. Rev. Drug Discov19, 711 (2020)


◆用于PAR & PARP研究的高质量试剂

标准抗体:抗多聚ADP-核糖[PAR],mAb(10H

可提供批量包装的产品!

在PARP领域具有新进展的大部分研究,特别是与酶的催化活性相关的,都是得益于新型ADP核糖检测试剂的开发。几十年来,这个领域一直依赖于抗PAR单抗(产品编号:AG-20T-0001),这种单克隆抗体可以与长度超过10个ADP核糖单位的PAR链结合,甚至可以在完整细胞水平上通过免疫荧光对多聚ADP-核糖(PAR)可视化。因此,这种抗PAR(10H)抗体被认为是多聚ADP-核糖基化修饰领域的标准抗体,并已刊登于数百种出版物中。这种抗体目前已应用于western blot、免疫组化、免疫细胞化学和流式细胞术的研究中。该抗体可以识别由多种PARP多聚ADP-核糖聚合酶合成的多聚ADP-核糖,如人、小鼠、大鼠或果蝇的PARP酶。

多聚ADP-核糖基化修饰[PARylation:Poly(ADP-ribosyl)ation]

:使用了抗PAR(10H)的典型western blot图。该图显示U937细胞对H2O2有着剂量依赖性,且使用H2O2诱导多聚ADP-核糖基化(PARP-1激

活),在10 min时检测到的PARP-1激活阈值为200 mM。根据对照泳道,表明PARP-1和PKA在相同实验条件下的蛋白水平不变。

(A. Brunyanszki, et al.; Mol. Pharmacol86, 450 (2014))

产品列表


高活性PARPs&PARG

产品编号

产品名称

包装

产品描述

AG-40T-0010

PARP-1 [ARTD1] (catalytic domain) (human) (rec.) (His)

重组人PARP-1   [ARTD1](催化结构域)(His标签)

20 µg

人PARP-1   [ARTD1](aa 656-1014)与MYC

 和His-tag结合

 在Sf21细胞中产生。活性:形成多聚ADP-核糖

 需要约50 ng。

AG-40T-0011

PARP-1 [ARTD1] (human) (rec.) (His) (high purity)

重组人PARP-1 [ARTD1](His标签)(高纯度)

10 µg

 人全长PARP-1   [ARTD1]与MYC和His-tag结

 合。在Sf21细胞中产生。活性:≥1200 U/mg

 蛋白。

AG-40T-0012

PARP-2 [ARTD2] (mouse) (rec.) (His) (high purity)

重组人PARP-2 [ARTD2](His标签)(高纯度)

10 µg

 小鼠全长PARP-2[ARTD2]与His-tag结合。在

 Sf21细胞中产生。活性:≥600 U/mg蛋白。

AG-40T-0013

PARP-3 [ARTD3] (human) (rec.) (His) (high purity)

重组人PARP-3 [ARTD3](His标签)(高纯度)

10 µg

 人全长PARP-3[ARTD3]与HA-tag和His-tag结

 合。在Sf21细胞中产生。活性:10 U/mg蛋白

 (仅指单ADP-核糖基转移酶活性)。

AG-40T-0015

PARP-1[ARTD1](E988K Mutant) (human) (rec.) Control

重组人PARP-1 [ARTD1](E988K 突变)对照

10 µg

 人全长PARP-1的失活突变E988K与HA-tag和

 His-tag结合。在Sf21细胞中产生。活性:野生

 型PARP-1的0.5%。

AG-40T-0022

PARG (human) (rec.) (His) (highly active)

重组人PARG(His标签)(高活性)

2 µg

 人PARG与His-tag结合

 在Sf21细胞中产生。活性:多聚ADP-核糖的降

 解实验需要约100 ng。

特异性PARP抗体

产品编号

产品名称

包装

产品描述

AG-25T-0001

anti-PARP-1 [ARTD1] (mouse), pAb

抗小鼠聚ADP核糖聚合酶-1[ARTD1]多抗

100 µL

 可识别小鼠PARP-1[ARTD1]。与人PARP-1的

 交叉反应较弱。适用于ICC、IHC、IP和

 Western blot。

AG-25T-0002

anti-PARP-1 [ARTD1] (human), pAb

抗人聚ADP核糖聚合酶-1[ARTD1]多抗

100 µL

 可识别人PARP-1[ARTD1]。与小鼠、猴PARP-

 1的交叉反应较弱。适用于ICC、IHC、IP和

 Western blot。

AG-25T-0003

anti-PARP-2 [ARTD2] (mouse), pAb

小鼠聚ADP核糖聚合酶-2[ARTD2]多抗

100 µL

 可识别小鼠PARP-2[ARTD2]。与人PARP-2的

 交叉反应较弱。适用于ICC、IHC、IP和

 Western blot。

AG-20T-0004

anti-PARP-10 [ARTD10] (human), mAb (5H11)

抗人PARP-10   [ARTD10]单抗(5H11)

1 mL

 可识别抗原表位在aa   256-407之间的,包含

 甘氨酸富集区的人PARP-10 [ARTD10]。适用

 于ICC、IP和Western blot。

PARPs&PARG的小分子调节剂

产品编号

产品名称

包装

产品描述

SYN-1190

AS-703026

1 mg

 具有选择性、非竞争性和口服生物有效性的

 MEK1/2抑制剂,可通过caspase-3和PARP裂

 解在多发性骨髓瘤细胞中诱导凋亡。

5 mg

10 mg

50 mg

100 mg

SYN-3046

AZ9482

1 mg

 强效和选择性PARP抑制剂(PARP-

 1、-2、-3、-6,TNKS1/PARP-5a和TNKS2对

 应的IC50分别为1、1、46、640、9和160 

 nM)。

5 mg

10 mg

50 mg

100 mg

BVT-0079

Benadrostin

500 µg

 稀有的天然PARP抑制剂(IC50=35 μM)。

1 mg

AG-CR1-0037

DPQ

1 mg

 细胞渗透性强、有效的PARP-1抑制剂(IC50

 40 nM)。对PARP-2的效力比PARP-1低10倍

 左右。

5 mg

AG-CR1-3706

GeA-69

1 mg

 针对多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶14(PARP-14 

 M2)(Kd=0.86 µM)的macrodomain结构

 域2的强效和选择性变构抑制剂。PARP-14是一

 种与炎症性疾病和多种癌症相关的抗凋亡促活

 蛋白。

AG-CN2-0481

Genipin

尼平

25 mg

 诱导PARP裂解和诱导由caspase-3-、

 caspase-9介导的细胞凋亡。

100 mg

500 mg

AG-CR1-0024

1,5-Isoquinolinediol

1,5-异喹啉二醇

5 mg

 细胞渗透性强、有效的PARP-1抑制剂

 (IC50=0.39 μM)。

25 mg

100 mg

AG-CR1-3581

IWR-1-endo

Wnt抑制剂

5 mg

 细胞渗透性强的Tankyrase-1/PARP-

 5a(IC50=131 nM)和Tankyrase-2/PARP-

 5b(IC50=56 nM)抑制剂(体外自

 PARylation研究)。

25 mg

CDX-M0565

MK-4827 tosylate

MK-4827甲苯磺酸盐

10 mg

 PARP-1和PARP-2的口服生物有效性抑制剂

 (IC50分别为3.8、2.1 nM)。

50 mg

CDX-O0144

Olaparib

奥拉帕尼

100 mg

 细胞渗透性强的PARP-1和PARP-2的有效抑制

 剂(IC50分别为5、1 nM)。抗Tankyrase-

 1/PARP-5a的效果较弱(IC50=1.5 μM)。

1 g

AG-CR1-0100

PJ-34

PARP抑制剂

1 mg

 细胞渗透性强的水溶性PARPs有效抑制剂

 (EC50 = 20 nM)。能结合并抑制

 Tankyrase-1/PARP-5a(IC50=1 μM)。

5 mg

25 mg

AG-CR1-3646

PARG Inhibitor PDD00017273

聚(ADP-核糖)糖水解酶(PARG)抑制剂PDD00017273

1 mg

 有效的PARG抑制剂。抑制人重组PARG酶

(IC50=26 nM)以及用于细胞研究(IC50=37 nM)。对ARH3和PARP-1s无活性

(IC50>30 µM)。

5 mg