絲氨酸/蘇氨酸激酶AKT，也稱為蛋白激酶B(PKB)，是磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)細胞內(nèi)通路的關(guān)鍵成分，在調(diào)節(jié)細胞增殖、存活和代謝中發(fā)揮關(guān)鍵作用。三種AKT同種型（AKT1、AKT2和AKT3）由具有高度序列同源性的不同基因編碼，并顯示出保守的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。在癌細胞中，AKT1參與增殖和生長，促進腫瘤發(fā)生和抑制細胞凋亡，而AKT2調(diào)節(jié)細胞骨架動力學，有利于侵襲和轉(zhuǎn)移，AKT3過度活化在癌癥中的作用仍然存在爭議。

Fig 1. AKT結(jié)構(gòu)：三種AKT同種型(AKT1/2/3)是具有共同結(jié)構(gòu)的激酶，其由N端同源性(PH)結(jié)構(gòu)域、激酶結(jié)構(gòu)域和C端調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域(RD)組成。

在細胞內(nèi)信號傳導中，AKT募集主要依賴于PI3K生成磷脂酰肌醇三磷酸(PIP3)，PI3K由受體偶聯(lián)酪氨酸激酶(RTK)、RAS相關(guān)GTP酶和異源三聚體G蛋白激活。PI3K調(diào)節(jié)亞基(p85)與上游效應子通過SRC同源2(SH2)結(jié)構(gòu)域之間的相互作用決定了p110催化亞基的釋放和激活，該亞基轉(zhuǎn)化了磷脂酰肌醇-二磷酸(PIP2)轉(zhuǎn)化為PIP3。PIP3將其底物（包括AKT和磷酸肌醇依賴性激酶1(PDK1)）募集到質(zhì)膜。在這里，AKT經(jīng)歷了雙重磷酸化，一個在激酶結(jié)構(gòu)域上（AKT1、2和3分別為T308、T309和T305），另一個在調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域上（AKT1、2和3分別為S473、S474和S472)分別由mToR復合物2(mTORC2)激活，導致其*激活。一旦被激活，AKT會磷酸化其下游靶標，包括結(jié)節(jié)硬化復合物2(TSC2)、糖原合酶激酶3β(GSK3β)和叉頭激酶轉(zhuǎn)錄因子(FOXO)，最終促進細胞增殖、代謝和存活。

Fig 2. AKT激活信號傳導的分子機制

針對AKT的藥物研發(fā)
 

AKT對腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、活化、抑制凋亡的作用中，主要是通過對下游靶底物的激活和抑制作用，同時還能激活和滅活多種轉(zhuǎn)錄因子，機制非常復雜，造成針對AKT的抑制劑開發(fā)的難度加大。現(xiàn)今，針對AKT的抑制劑主要分為4大類。

●  第一類由激酶結(jié)構(gòu)域上ATP結(jié)合位點的競爭性抑制劑組成。包括專門針對 AKT異構(gòu)體的藥物，包括針對AKT2的CCT128930和針對AKT1和AKT2的 BAY-1125976。Pan-AKT激酶抑制劑包括afuresertib、AZD5363、GDC-0068、GSK690693和AT7867。

● 第二類是AKT激酶結(jié)構(gòu)域的變構(gòu)抑制劑，其中最著名的例子是MK-2206。

● 第三類是基于脂質(zhì)的抑制劑，可阻止PI3K從PIP2生成PIP3，從而間接抑制所有AKT同種型的激活。包括PX-866 和 perifosine。這些藥物還抑制NFkB通路和c-Jun。

● 第四類包括與AKT的PH結(jié)構(gòu)域相互作用的藥物，從而阻止AKT定位到通常被激活的細胞膜上。該類別中著名的例子包括曲西立濱和 PX-316。由于與激酶結(jié)構(gòu)域相比，AKT的三種同工型的PH結(jié)構(gòu)域的序列同一性較少，因此旨在靶向PH結(jié)構(gòu)域的藥物可能是未來開發(fā)高選擇性同工型特異性抑制劑的最佳機會。

另外AKT在腫瘤中的突變率較低，主要是在PH結(jié)構(gòu)域的E17K，通過促進AKT組成型定位到質(zhì)膜，導致ATK的活性增加。

Table 1. 常見AKT的抑制劑

科佰生物針對AKT靶點，開發(fā)了基于BaF3母細胞的cell-based assay模型，可以用于體外體內(nèi)的藥物活性檢測，藥物QC的放行。

Table 2. Cell-based AKT assay模型細胞株

 

數(shù)據(jù)展示

AKT1 WT/BaF3 CBP73295

Fig 3. CTG anti-proliferation assay of BaF3 AKT1 WT.

AKT1 E17K/BaF3 CBP73275

Fig 4. CTG anti-proliferation assay of BaF3 AKT1 E17K.

AKT2 E17K/BaF3 CBP73281

Fig 5. CTG anti-proliferation assay of BaF3 AKT2 E17K.

AKT2 E17K/BaF3 CBP73280

Fig 6. CTG anti-proliferation assay of BaF3 AKT3 E17K.

 

藥靶模型
 

報告基因細胞模型可以很好的反映分子作用機制，同時具備更小的變異性和更好的可操作性，已被中檢院及藥企廣泛應用于抗體藥物生物活性的檢定，對于藥物研發(fā)、質(zhì)量控制、批次放行都有重要意義。
 

科佰生物公司十分重視研發(fā)創(chuàng)新，憑借細胞功能改造技術(shù)、高精度和靈活的基因編輯工具平臺，提供包括激酶，GPCR，免疫治療，耐藥等多類疾病靶點的藥物檢測細胞模型。目前已覆蓋四百多株現(xiàn)貨細胞模型，同時提供高質(zhì)量的Cell-base生物測活服務。