[发明专利]ALDH同工酶的特异性底物

说明书

本发明涉及ALDH同工酶的特异性底物、包含至少一种所述底物的组合物、包含这种底物的诊断标记物、及其用途和相关方法。

本发明涉及ALDH同工酶的特异性底物、包含至少一种所述底物的组合物、包含这种底物的诊断标记物、及其相关的用途和方法。

醛脱氢酶(ALDH)是一组催化醛的氧化(脱氢)的酶。迄今为止，已经在人类基因组中鉴定了19种编码ALDH的基因。这些基因参与多种生物过程，包括外源和内源产生的醛的解毒作用。ALDH存在于所有亚细胞区域，包括细胞质基质(cytosol)、线粒体、内质网和细胞核，其中许多在多于一个区室中发现。大多数ALDH具有广泛的组织分布，并且表现出不同的底物特异性。

ALDH通常被认为是解毒酶，已被证明可以防止醛诱导的细胞毒性。ALDH还在生理功能和过程如胚胎发生和发育中发挥核心作用。

特别地，ALDH1同工酶通过介导视黄酸信号传导在胚胎发生和发育中起核心作用。它还参与甲硫基丙醛(methional)的解毒，而ALDH3参与4-hydroxynonal的解毒，其中两种化合物都是内源性的促凋亡醛。ALDH1和ALDH3还与针对紫外线辐射诱导眼组织损伤的细胞防御机制有关。ALDH2同工酶是一种线粒体同工酶，主要与乙醇代谢的第二阶段中的乙醛的解毒有关。

20多年前，ALDH被研究用作正常和癌症干细胞的通用标记的潜在用途，因为一些ALDH同工酶已被确定为这些细胞的关键要素。例如，已显示ALDH1在造血干细胞中很高并且可用于分离它们。

用于通过其高ALDH活性鉴定和分离干细胞的常用方法是使用ALDEFLUOR^TM测试(Stemcell Technologies Inc.)。这种ALDEFLUOR^TM测试使用可被许多ALDH同工酶代谢的荧光底物。

在该测试中，ALDH:BODIPY-氨基乙醛(BAAA)的底物在ALDH存在下转化为BODIPY-氨基乙酸，ALDH在细胞中积累并通过发绿色增加它们的荧光。

然而，ALDEFLUOR^TM不区分ALDH的不同同工酶。

尽管进行了积极的研究，不同的ALDH同工酶在不同领域如干细胞或肿瘤学的作用仍然是未知数。了解不同同工酶在细胞表型控制中和发育、组织稳态或修复期间以及癌发生中的代谢，可能在组织生物学中开辟了重要的视角。

因此需要鉴定对ALDH的不同同工酶特异的新底物。

正是在这种背景下，本发明的发明人已经发现了一种通过开发其新的特异性底物来鉴定ALDH的不同同工酶的工具。

因此，本发明的目的是一种用于ALDH同工酶的特异性底物，其包含以下化合物：

(a)式(I)化合物:R-COO-A(I)，由荧光示踪剂A-OH与衍生自相应酸RCOOH的酰化剂的酯化反应得到，其中选择R以形成视黄酸酯、丙酸酯、辛酸酯、苯甲酸脂、4-氨基丁酸酯、己酸酯、4-二乙基氨基苯甲酸酯或4-羟基-2-壬烯酸酯；或

(b)式(II)化合物:

其中选择相同或不同的R和R'以形成视黄酸酯、丙酸酯、辛酸酯、苯甲酸酯、4-氨基丁酸酯、己酸酯、4-二乙基氨基苯甲酸酯或4-羟基-2-壬烯酸酯。

因此描述了包含以下化合物的ALDH同工酶的特异性底物：

(a)式(I)化合物:R-COO-A(I)；或

(b)式(II)化合物:

其中:

-选择相同或不同的R和R’以形成视黄酸酯、丙酸酯、辛酸酯、苯甲酸酯、4-氨基丁酸酯、己酸酯、4-二乙基氨基苯甲酸酯或4-羟基-2-壬烯酸酯；且