【TargetMol 明星分子】- 740 Y-P: 精准激活PI3K信号通路，助力自噬调控与多领域疾病研究

1. 背景介绍

740 Y-P (TQ0003)，CAS: 1236188-16-1 是一种具细胞通透性的磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）激活剂，其作用核心在于直接结合调节亚基 p85 的 SH2 结构域。740 Y-P 能与 p85 的 N 端与 C 端 SH2 结构域结合，模拟受体磷酸酪氨酸基序对 p85 的招募，从而促进 p85–p110 复合体在膜上的活化，增强将 PIP2 转化为 PIP3 的反应。PIP3 升高后招募携带 PH 结构域的效应分子（如 Akt 与 PDK1），触发 Akt 的级联磷酸化，并沿 PI3K 通路向下游延展至蛋白合成、代谢与细胞骨架重塑等关键节点[1]。在自噬调控中，740 Y-P 诱导的 PI3K–Akt 激活通常通过促进 mTORC1 活性（经由对 TSC 复合体与 Rheb 的输入）而抑制自噬起始，抑制 ULK1 复合体功能[2]。因此，740 Y-P 为研究者提供了一种可控方式，以无受体依赖地上游推动 PI3K 信号并实时解析 PI3K–Akt–mTOR 对自噬起始与通量的门控效应。同时，使用 740 Y-P 有助于区分产生 PIP3 的 I 类 PI3K 输出与由 VPS34 介导、生成 PI3P 的 III 类 PI3K 在自噬成核与体形成中的作用，从而在整体细胞层面解析不同 PI3K 类别对自噬的差异贡献[1,2]。在生化层面，740 Y-P 与携带单独 SH2 结构域的 p85-GST 融合蛋白的结合为 SH2–磷肽识别、竞争结合与结构–功能研究提供了便利。在细胞层面，其通透性支持对 PI3K 的同步、可滴定激活，用于时间分辨地描绘 PIP3 动力学、Akt 磷酸化级联及对衔接蛋白反馈。典型用途包括：作为阳性对照评估 PI3K 通路敏感性；检验与运动性、吞饮作用、代谢重编程或存活信号相关表型的 PI3K 依赖性；以及测定 PI3K 驱动的 mTORC1 活性对自噬标志物与 ULK1 磷酸化的影响。结合基因编辑或通路传感器，740 Y-P 可将 SH2 介导的招募与下游信号强度及自噬结果定量关联[1,2]。

2. 文献分享

2.1 Analgesic Effects of Fisetin, Peimine, Astaxanthin, Artemisinin, Bardoxolone Methyl and 740 Y-P and Their Influence on Opioid Analgesia in a Mouse Model of Neuropathic Pain

▲ Nrf2 或 PI3K 激活剂的药理学调节对神经病理性疼痛模型中触觉和热痛觉过敏的影响。 (A) 实验时间轴：CCI 术后第 7 天进行单次鞘内注射（i.t.），随后在给药后 0.5、1.5、3、5 和 24 小时进行行为学测试。(B, C) 鞘内注射 Bardoxolone methyl（5、10、20 µg/5 µL）对 von Frey 机械痛阈（B）和冷板实验（C）的影响。(D, E) 鞘内注射 740 Y-P（1、5、10、20 µg/5 µL）对 von Frey（D）和冷板实验（E）的影响。数据以均值 ± SEM 表示（V 组 n=8；BM 组 n=6；740 Y-P 组 n=6，除最低剂量组 n=5）。虚线表示截断值。组间差异采用 ANOVA 及 Bonferroni 多重比较检验。p < 0.05，p < 0.01，p < 0.001 表示与 V 处理的 CCI 暴露小鼠相比有显著差异。

740 Y-P (TQ0003)在小鼠慢性缩窄性神经损伤模型中经鞘内单次给药（1、5、10或20 µg/5 µL）后，可降低触觉与热刺激的痛觉敏化，相较载体组表现为痛觉过敏的减轻。于该给药范围内，10与20 µg/5 µL的剂量对由神经损伤诱导的触觉与热觉高敏最为明显地减弱。最低剂量1 µg/5 µL在冷板实验中于给药后5小时呈现轻度镇痛效应。在跨化合物的效力比较中，基于von Frey测试，740 Y-P显示出较低的ED50值。另一组实验中，单次鞘内注射10 µg/5 µL的740 Y-P同样导致触觉与热刺激敏感性的下降。综合这些行为学评估结果，740 Y-P在单次鞘内给药后可降低触觉与热觉方面的高敏反应，其中较高剂量（于本研究测试范围内）显示更为突出的效应，同时在von Frey测试中的ED50较低，体现出在所考察化合物中的较高效力。[3]

2.2 Lupeol protects against cardiac hypertrophy via TLR4-PI3K-Akt-NF-κB pathways

▲ Lupeol 的保护作用涉及 PI3K-Akt-NF-κB 信号通路。 (a, b) Western blot 及定量分析显示 Lupeol 对小鼠心脏中 p-PI3K 和 p-Akt 表达的影响；(c, d) Western blot 及定量分析显示 Lupeol 对新生大鼠心肌细胞（NRCMs）中 p-PI3K 和 p-Akt 表达的影响；(e) RT-PCR 评估 740 Y-P 处理后肥大相关基因（ANP、BNP、β-MHC）的 mRNA 水平；(f, g) 使用 740 Y-P 作为 PI3K 激活剂，Western blot 检测其对 p-PI3K、p-Akt 和 p-p65 表达的影响及定量分析。结果表明，Lupeol 显著上调 PI3K/Akt 通路并抑制 NF-κB 活性，而 740 Y-P 能够逆转 Lupeol 对下游信号分子的抑制作用，进一步证实 PI3K-Akt-NF-κB 通路在 Lupeol 抗心肌肥大中的关键作用。数据以均值 ± SD 表示，n = 6；*P < 0.05，**P < 0.01。

740 Y-P (TQ0003) 在本研究中作为PI3K/Akt激动剂使用。作者指出，给予740 Y-P 能在TAC小鼠以及PE刺激的NRCMs中逆转鲁普醇的保护效应。该结果同时出现在体内的压力超负荷模型与体外的心肌细胞模型中，表明通过740 Y-P 激活PI3K/Akt可以抵消鲁普醇在这些实验条件下所表现的有益作用。研究明确将740 Y-P 作为用于检验通路参与性的PI3K/Akt激动剂，并记录到其在TAC小鼠与PE刺激的NRCMs中逆转鲁普醇保护效应的结果。[4]

2.3 Impaired glycolysis-derived serine metabolism as a key driver of podocyte injury with senescence

▲ Serine 通过 PI3K/AKT 通路调节足细胞中 deoxysphingolipids 的生成。 (A) 各组 MPC-5 细胞损伤线粒体的代表性 TEM 图像及定量分析；(B) 不同组 MPC-5 细胞的耗氧率 (OCR) 曲线；(C) 不同组 MPC-5 细胞 Phalloidin 染色的代表性图像及定量分析；(D) 不同组 MPC-5 细胞 β-Gal 染色的代表性图像及定量分析；(E) 非靶向代谢组学的 PCA 分析；(F) 非靶向代谢组学的层次聚类分析 (HCA)；(G, H) 差异代谢物的 KEGG 富集分析；(I) 各组 MPC-5 中 Deoxysphingolipids 含量；(J) 各组 MPC-5 细胞 Phalloidin 染色图像及定量分析；(K) RNA-seq 数据的火山图；(L) 正常及 Serine 缺乏组 MPC-5 的 GSEA 富集分析；(M) 正常 (VEH) 与 Serine 缺乏 (-Ser) 组的 RNA-seq 与非靶向代谢组学联合分析；(N) Serine 与 PI3K 蛋白的空间结合模式图；(O) SPR 分析 Serine 与 PI3K 的结合；(P) 740 Y-P 处理下各组 MPC-5 中 Deoxysphingolipids 含量；(Q) 740 Y-P 处理下各组 MPC-5 细胞 Phalloidin 染色的代表性图像及定量分析。结果表明，Serine 缺乏诱导的线粒体损伤及 deoxysphingolipids 积累可被 PI3K 激活剂 740 Y-P 显著逆转，证实 Serine 通过 PI3K/AKT 通路调控上述代谢过程。数据为 mean ± SEM；采用 Two-tailed two-way ANOVA 或 One-way ANOVA 进行统计学分析。

740 Y-P (TQ0003) 在本研究中被界定为PI3K激动剂，并在足细胞实验中以20 µM、24小时的条件使用。在丝氨酸缺乏的背景下，740 Y-P 的处理减轻了与丝氨酸不足相关的去氧鞘脂积累，同时缓解了足细胞的肌动蛋白细胞骨架紊乱与细胞衰老表型。上述结论来自对去氧鞘脂堆积以及与细胞骨架完整性和衰老相关表型的检测，显示在丝氨酸缺乏条件下，740 Y-P 介导的效应与PI3K通路的激活一致。研究所给出的用药细节（20 µM、24小时）明确了与这些结果相关的暴露条件，表明在该剂量和处理时间下，740 Y-P 可在足细胞中降低去氧鞘脂的积累，并减轻由丝氨酸缺乏引发的细胞骨架紊乱与细胞衰老表现。[5]

2.4 Veratramine influences the proliferation of human osteosarcoma cells through modulating the PI3K/AKT signaling cascade

▲ Veratramine 通过调控 PI3K/AKT 信号通路抑制骨肉瘤。 (A–C) 在 PI3K 激活剂 740 Y-P 存在下，通过结晶紫染色（A、B）和 CCK8 实验（C）检测 VER 对 OS 细胞增殖的影响；(D–G) 在 740 Y-P 存在下，通过划痕愈合实验（D、E）和 Transwell 实验（F、G）检测 VER 对 OS 细胞迁移和侵袭的影响；(H–K) 在 740 Y-P 存在下，通过 Hoechst 33258 染色（H、I）及流式细胞术（J、K）检测 VER 对 OS 细胞凋亡的影响；(L、M) Western blot 检测 740 Y-P 对 OS 细胞中增殖、凋亡、迁移和侵袭相关蛋白表达水平的影响。结果表明，740 Y-P 可部分逆转 VER 对 OS 细胞增殖、迁移和侵袭的抑制作用，并减弱 VER 诱导的细胞凋亡，证实 Veratramine 通过抑制 PI3K/AKT 通路发挥抗骨肉瘤作用。数据以均值 ± 标准差表示；*P < 0.05，**P < 0.01（与对照组相比）；#P < 0.05，##P < 0.01（与 VER 组相比）。

740 Y-P (TQ0003) 在本研究中被用于激活PI3K/AKT通路，实验在143B骨肉瘤细胞中以10 μM的740 Y-P与40 μM的乌头生物碱共同处理完成。结果显示，在与乌头生物碱合用时，740 Y-P在结晶紫染色与CCK-8检测中使乌头生物碱对骨肉瘤细胞生长的抑制得到一定程度的恢复；在划痕与Transwell实验中，740 Y-P也使乌头生物碱对细胞迁移与侵袭的抑制得到部分恢复。进一步，740 Y-P在Hoechst 33258染色与流式细胞术指标上部分逆转了乌头生物碱引起的细胞死亡增加。在分子层面，740 Y-P处理提高了与增殖相关的PCNA与C-Myc以及与凋亡相关的Bcl-2的水平；并且在经乌头生物碱处理的143B细胞中，740 Y-P增强了与迁移和侵袭相关的N-Cadherin与MMP2的表达，同时降低了E-Cadherin的表达，以上由蛋白印迹结果支持。上述发现共同表明，在该实验体系下，740 Y-P作为PI3K/AKT通路激活剂，调控了与生长、迁移、侵袭、细胞死亡及相关蛋白表达的多项指标。[6]

3. 结语

740 Y-P通过直接结合PI3K调节亚基p85的N端和C端SH2结构域，模拟磷酸酪氨酸基序，稳定并激活p85–p110复合体，促进膜上PIP3的生成。PIP3的升高招募Akt和PDK1等效应分子，激活PI3K–Akt–mTOR信号通路，调控蛋白合成、代谢及细胞骨架重塑，并通过mTORC1活性抑制自噬起始。文献报道表明，740 Y-P作为高效PI3K激活剂，在多种生物模型中表现出显著作用：缓解神经病理性疼痛的痛觉高敏，调控心脏肥大信号通路，减轻丝氨酸缺乏引起的足细胞损伤与衰老，以及部分逆转骨肉瘤细胞增殖抑制。上述结果确认了740 Y-P在解析PI3K通路生理与病理功能中的重要价值。未来研究可利用740 Y-P定量关联SH2介导的PI3K招募与下游信号强度及自噬调控，进一步探讨其在疼痛、心血管、肾脏及肿瘤等领域的治疗潜力。

4. Q&A

Q1: 740 Y-P是如何机制性激活PI3K信号通路的？

A1: 740 Y-P通过直接结合PI3K调节亚基p85的N端和C端SH2结构域，模拟受体磷酸酪氨酸基序，稳定并激活p85–p110复合体，促进膜上PIP3生成及下游Akt的磷酸化。

Q2: 740 Y-P在动物或细胞模型中表现出哪些生物学效应？

A2: 740 Y-P在神经病理性疼痛小鼠模型中减轻触觉与热觉高敏，逆转鲁普醇在心脏肥大模型中的保护作用，缓解丝氨酸缺乏条件下足细胞损伤与衰老，及部分恢复骨肉瘤细胞因乌头生物碱抑制的增殖和迁移，均与PI3K/AKT通路激活相关。

Q3: 740 Y-P在PI3K通路研究中具有什么实验优势？

A3: 740 Y-P作为一种不依赖受体的细胞通透性PI3K激活剂，支持同步、可滴定的通路激活，有助于时间分辨PIP3动态、Akt磷酸化级联及自噬调控的解析，同时方便SH2结构域结合的生化研究。

5. 参考文献

[1] Vanhaesebroeck B, Stephens L, et al. PI3K signalling: the path to discovery and understanding. Nat Rev Mol Cell Biol. 2012;13(3):195-203.

[2] Kim J, Kundu M, et al. AMPK and mTOR regulate autophagy through direct phosphorylation of Ulk1. Nat Cell Biol. 2011;13(2):132-141.

[3] Ciapała K, Rojewska E, Pawlik K, Ciechanowska A, Mika J. Analgesic Effects of Fisetin, Peimine, Astaxanthin, Artemisinin, Bardoxolone Methyl and 740 Y-P and Their Influence on Opioid Analgesia in a Mouse Model of Neuropathic Pain. International Journal of Molecular Sciences. 2023;24(10):9000.

[4] Li D, Guo Y, Cen X, Qiu H, Chen S, Zeng X, et al.. Lupeol protects against cardiac hypertrophy via TLR4-PI3K-Akt-NF-κB pathways. Acta Pharmacologica Sinica. 2021;43(8):1989-2002.

[5] Hu H, Zhu Z, Li L, Hu J, Yang Q, Peng Z, et al.. Impaired glycolysis-derived serine metabolism as a key driver of podocyte injury with senescence. Nature Communications. 2025;17(1):.

[6] Xie Z, Qu X, Li Z, Duan Y, Zhu Y, Wang J, et al.. Veratramine influences the proliferation of human osteosarcoma cells through modulating the PI3K/AKT signaling cascade. Genes & Diseases. 2026;13(1):101630.