急性早幼粒细胞白血病（APL）是一种致死率极高的恶性血液疾病，源自中药的成分三氧化二砷（砒霜）是治疗急性白血病的有效药物。由于砒霜毒性较大，研究治疗急性白血病的新型药物非常重要。
三氧化二砷通过靶向PML蛋白质、诱导白血病细胞中的PML-RARα融合蛋白质降解，从而实现促进APL细胞分化和治疗急性白血病的目的。近期，中国科学技术大学刘扬中（点击查看介绍）课题组研究发现，联苯钌配合物（[(η6-p-bip)Ru(en)Cl][PF6]）具有选择性结合PML蛋白质、诱导细胞分化的功能。研究人员从蛋白水平对联苯钌与PML蛋白质的作用进行了详细分析，发现联苯钌配合物可以选择性地结合PML蛋白质，导致锌离子从PML蛋白质中解离、破坏蛋白质构象，而联苯钌对其他锌指蛋白质的结合能力比较弱。
细胞实验显示，联苯钌配合物可以与细胞内的PML蛋白质结合，并且诱导PML-RARα蛋白质降解，进一步诱导细胞分化，这一作用原理与三氧化二砷相同。同时，钌配合物还可以结合到白血病细胞的DNA，从而诱导细胞调亡。因此，联苯钌配合物具有诱导APL白血病细胞分化与细胞凋亡的双重功能。
研究还发现，金属药物对蛋白质的选择性非常重要。联苯钌和三氧化二砷都具有对PML反应的选择性，是它们诱导APL细胞分化的基础。而一些其它芳基钌的化合物对PML和锌指蛋白均具有较高的反应活性，则对APL不具有活性。
与多数有机药物不同，三氧化二砷作为无机药物，其结构改造与修饰难度很高。这一研究结果表明金属有机化合物可能具有无机药物的功能，并且可能通过配体的结构设计提高药物活性。
这一成果近期发表在Chemical Science 上，文章的第一作者是中国科学技术大学博士研究生黄海和曹开明。
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A dual functional ruthenium arene complex induces differentiation and apoptosis of acute promyelocytic leukemia cells
Hai Huang, Kaiming Cao, Yaqiong Kong, Siming Yuan, Hong-Ke Liu, Yu-Cai Wang, Yangzhong Liu
Chem. Sci., 2019, 10, 9721-9728, DOI: 10.1039/C9SC03110C
导师介绍
刘扬中
https://www.x-mol.com/university/faculty/14778
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