TargetMol明星分子——Bafilomycin A1 & Rapamycin

Bafilomycin A1

Bafilomycin A1，中文名巴佛洛霉素 A1 或巴菲霉素 A1 ，简称 Baf A1 ，大环内酯类抗生素，是特异性、可逆的 V-ATPase 抑制剂，也是一种 自噬（autophagy）晚期阶段抑制剂。它能够阻断自噬体与溶酶体的融合，并抑制细胞溶酶体中的酸化和蛋白质降解。

作用机制

Bafilomycin A1 可以破坏自噬体-溶酶体融合和自溶酶体酸化，对自噬起到抑制作用。自噬体-溶酶体融合和自溶酶体酸化是维持功能性自噬通量和细胞稳态所必需的自噬过程的后期步骤。溶酶体是细胞内的一种器官，其中包含有水解酶，可以降解蛋白质、核酸、脂质等物质。调节溶酶体的酸性内环境可控制其降解的效率和速度。

Bafilomycin A1 可阻止溶酶体内 V-ATPase 质子泵的功能，从而抑制溶酶体酸性内环境的形成。Bafilomycin A1 也可以抑制内质网钙ATPase Ca-P60A/SERCA ，破坏自噬体-溶酶体融合。Bafilomycin A1 通过在自噬过程的两个不同步骤中起作用，共同防止蛋白降解和功能性自噬^[1]。

▲ Bafilomycin A1 在自噬过程中两个不同步骤的作用

应用方向

Bafilomycin A1 是一种 自噬晚期阶段抑制剂。自噬（autophagy）意为自体吞噬，是细胞利用 溶酶体 降解自身细胞质蛋白和受损细胞器的过程。自噬可防止细胞损伤，促进细胞在营养缺乏的情况下存活，并对细胞毒性刺激作出反应。但自噬过度可能导致代谢应激、降解细胞成分，甚至引起细胞死亡等。研究表明，自噬能在 细胞稳态、衰老、免疫、炎症、肿瘤发生及神经退行性疾病 等多种生理病理过程中发挥重要作用^[2]。国家自然科学基金委员会揭晓了 2023 年国自然评审结果，自噬相关研究的中标数量高达 518 项！（来源：ZCOOL 国自然项目查询系统）

▲ 与自噬活性失调有关的常见人类疾病

文献精选

文章标题：MicroRNA-34c-5p provokes isoprenaline-induced cardiac hypertrophy by modulating autophagy via targeting ATG4B

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研究概览：本文研究了 miRNA-34c-5p 通过靶向 ATG4B 调节自噬，引发异丙肾上腺素诱导的心脏肥大^[3]。文章在对自噬通量的调节研究中使用自噬抑制剂 Chloroquine 和 Bafilomycin A1 作为实验对照。

▲Bafilomycin A1（Baf A1）作为自噬通量调节实验对照

文章标题：Bafilomycin A1 Accelerates Chronic Refractory Wound Healing in db/db Mice

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研究概览：本文在研究小鼠伤口愈合情况中发现，Bafilomycin A1 处理后的小鼠伤口愈合更快，说明自噬抑制剂 Bafilomycin A1 可以通过抑制新生成的表皮中的自噬来促进细胞增殖、胶原蛋白生成和调节炎症平衡来加速糖尿病慢性难治性伤口愈合^[4]。文中将 Bafilomycin A1 作为伤口治疗的有前途的候选药物研究。

▲ Bafilomycin A1 对细胞增殖和胶原蛋白生成的影响

文章标题：Bafilomycin A1 and U18666A Efficiently Impair ZIKV Infection

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研究概览：本文通过对 ZIKV 感染的 A549 细胞模型研究，证明 Bafilomycin A1 和 U18666A 可以成熟有效地抑制 ZIKV 进入并干扰病毒防止感染的传播，说明 Bafilomycin A1 是一种表征良好的 V-ATPase 抑制剂，它经常用于抑制受体介导的内吞作用内化的病毒感染。

▲ Bafilomycin A1处理ZIKV感染的A549细胞

分子联动

雷帕霉素 Rapamycin ，一种大环内酯类化合物，是一种有效的特异性 mTOR 抑制剂。mTOR在自噬反应中起着重要的调节作用，Rapamycin通过抑制mTOR，启动自噬反应机制。故 Rapamycin 常用作自噬诱导剂。

在研究自噬时常常会涉及诱导和抑制两个方向，本期明星分子 Bafilomycin A1 携手 Rapamycin 优惠联动，皆在活动之列哦~

参考文献：

[1] Mauvezin C, Neufeld TP. Bafilomycin A1 disrupts autophagic flux by inhibiting both V-ATPase-dependent acidification and Ca-P60A/SERCA-dependent autophagosome-lysosome fusion. Autophagy. 2015;11(8):1437-8. doi: 10.1080/15548627.2015.1066957.

[2]
Klionsky DJ, Petroni G, et al. Autophagy in major human diseases. EMBO J. 2021 Oct 1;40(19):e108863. doi: 10.15252/embj.2021108863. Epub 2021 Aug 30.

[3] Zhang Y, Ding Y, Li M, Yuan J, Yu Y, Bi X, Hong H, Ye J, Liu P. MicroRNA-34c-5p provokes isoprenaline-induced cardiac hypertrophy by modulating autophagy via targeting ATG4B. Acta Pharm Sin B. 2022 May;12(5):2374-2390. doi: 10.1016/j.apsb.2021.09.020. Epub 2021 Sep 25.

[4]
Xie W, Lama L, Yang X, et al. Arabinose- and xylose-modified analogs of 2',3'-cGAMP act as STING agonists. Cell Chem Biol. 2023;30(11):1366-1376.e7. doi:10.1016/j.chembiol.2023.07.002

[5] Sabino C, Basic M, Bender D, Elgner F, Himmelsbach K, Hildt E. Bafilomycin A1 and U18666A Efficiently Impair ZIKV Infection. Viruses. 2019;11(6):524. Published 2019 Jun 6. doi:10.3390/v11060524