王继刚教授团队—SLC-ABPP鉴定富马酸二甲酯靶向RSK1抑制角化细胞过度增殖,改善银屑病

2026/6/29 22:40:56 作者:Tony

富马酸二甲酯(DMF)是内源性三羧酸循环中间产物富马酸的衍生物,因其成本低廉且长期安全性良好,已被美国食品药品监督管理局(FDA)批准作为中重度斑块型银屑病的一线全身治疗药物。然而,作为一种非免疫抑制性治疗药物,DMF抑制KC过度增殖的确切机制仍不明确。

2026年6月5日,中国中医科学院青蒿素研究中心王继刚教授团队在J Pharm Anal(IF 8.9)发表题为“Dimethyl fumarate inhibits keratinocyte hyperproliferation and ameliorates psoriasis via directly targeting ribosomal protein S6 kinase A1”的文章。采用了一种综合方法,结合活性位点化学蛋白质组学、药理工具和分子技术,系统研究富马酸二甲酯(DMF)在银屑病中抑制成纤维细胞过度增殖的分子机制。

DMF能有效抑制成纤维细胞的过度增殖。利用简化型半胱氨酸活性位点蛋白分析(SLC-ABPP)、分子对接及活性位点突变分析,我们确认DMF直接作用于RSK1的Cys432位点。

从机制上来看,DMF可破坏RSK1与ANT1之间的相互作用,抑制RSK1的激酶活性,并阻断由ANT1-PINK1-Parkin介导的线粒体自噬通路。

Highlights

•DMF在体内和体外均可抑制依赖于RSK1的银屑病患者KC的过度增殖。

•DMF直接靶向RSK1的Cys432位点。

•DMF抑制rsk1介导的ANT1磷酸化,并通过RSK1-ANT1-PINK1-Parkin轴调控的KC有丝分裂抑制KC过度增殖。

•RSK1功能缺失抑制KC增生,缓解银屑病。

富马酸二甲酯(DMF)在银屑病中抑制成纤维细胞过度增殖的分子机制。

摘要

富马酸二甲酯(DMF)因其已证实的有效性和显著的治疗作用,被广泛用作银屑病的一线治疗药物。角质形成细胞(KC)过度增殖是银屑病的核心致病特征;然而,DMF调控KC过度增殖的具体机制仍不明确。本研究显示,DMF在咪喹莫特(IMQ)诱导的小鼠模型以及多种炎症因子刺激下的KC中均能抑制KC的过度增殖。我们发现,DMF通过直接靶向核糖体蛋白S6激酶A1(RSK1)的Cys432位点发挥作用。DMF抑制RSK1的激酶活性,导致其下游底物蛋白——腺苷三磷酸/腺苷二磷酸(ATP/ADP)转运蛋白1(ANT1)的去磷酸化。这种抑制进一步减弱了由ANT1-磷酸酶和紧张素同源蛋白(PTEN)诱导的激酶1(PINK1)-Parkin轴介导的线粒体自噬。重要的是,在小鼠中特异性敲除表皮中的RSK1后,可明显抑制银屑病中的KC过度增殖,而这一效应在DMF处理后无法进一步改变。我们的研究总体揭示了一种新的机制,即DMF通过靶向RSK1来抑制银屑病中成纤维细胞的过度增殖,为该疾病的治疗效果提供了新见解,并确立了RSK1作为银屑病治疗的潜在靶点。

DMF通过靶向RSK1来抑制银屑病中成纤维细胞的过度增殖

为了确定DMF的潜在靶标并进一步阐明其抗银屑病作用的分子机制,我们使用最近报道的DBIA探针对SLC-ABPP进行了靶标接触测定。简单地说,m5处理的KCs与不同剂量的DMF孵育,随后使用IAA-yne探针收集细胞裂解物用于竞争实验,该探针可以通过“点击化学”反应连接到花青素3 (cy3)染料,以可视化目标蛋白。根据可视化结果,DMF剂量依赖性地竞争掉了IAA-yne标记的靶标。

这表明DMF以依赖rsk1的方式抑制KC过度增殖。因此,我们得出结论,RSK1是KCs中DMF的重要直接靶点

RSK1是KCs中DMF的重要直接靶点

根据SLC-ABPP结果,RSK1的Cys432残基是DMF的潜在结合位点。为确定DMF是否特异性结合该位点,我们构建了一个RSK1 Cys432位点突变体C432S(Cys432转Ser432)。接下来,进行了SPR分析,以测定DMF与野生型(WT)或突变型RSK1重组蛋白之间的亲和常数(KD)的结合动力学。结果表明,DMF与RSK1 C432S蛋白结合的KD值为135.7 μM,显著高于野生型RSK1蛋白(KD = 8.867 μM)。此外,IAA-yne探针成功标记了野生型RSK1蛋白,而DMF可竞争性地去除该标记。相比之下,DMF未能竞争性地去除探针与RSK1 C432S蛋白的结合,这表明DMF特异性地在Cys432残基上对RSK1进行乙酰化修饰。分子对接进一步显示,DMF以共价键方式与位于RSK1 ATP口袋中的Cys432位点结合,计算得出的结合能为–26.68 kcal/mol。

RSK1的Cys432残基是DMF的潜在结合位点

结论

总之,我们的研究揭示了DMF抑制成纤维细胞增殖的新型靶点及其分子机制。我们发现DMF作用于RSK1,导致ANT1去磷酸化,从而干扰由ANT1-PINK1-Parkin通路介导的线粒体自噬过程。本研究为DMF的临床个性化用药提供了可靠依据,并为开发治疗银屑病的新策略提供了新的见解,有望拓展DMF在新适应症中的临床应用。

[1] ZHANG S, LIU D, WEN F, et al. Dimethyl fumarate inhibits keratinocyte hyperproliferation and ameliorates psoriasis via directly targeting ribosomal protein S6 kinase A1[J]. Journal of Pharmaceutical Analysis, 2026. DOI:10.1016/j.jpha.2026.101692.

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