解锁铁死亡PTGDS-HMOX1：分子对接复现+Co-IP等互作验证
今天小 e 为大家带来一篇经典肿瘤机制文献精读——靶向 PTGDS 通过调控 HMOX1 介导的铁代谢，促进外周 T 细胞淋巴瘤（PTCL）铁死亡。拆解文献思路，复现分子对接图，如何实现从AI互作预测到细胞互作验证完整闭环，一起来看下吧！
文献简述
背景：外周 T 细胞淋巴瘤（PTCL）具有高度异质性、侵袭性强及预后极差的特点。铁死亡是一种新型程序性细胞死亡方式，参与肿瘤发生发展过程，靶向铁死亡在肿瘤治疗中具有巨大潜力。
结果：前列腺素 D2 合成酶（PTGDS）高表达与 PTCL 患者不良预后密切相关。敲低 PTGDS 及使用 AT56 处理，可在体内外通过调控细胞活力、增殖、凋亡、细胞周期与侵袭能力显著抑制 PTCL 进展。本研究进一步证实，靶向 PTGDS 可促进铁死亡进程，并在体内外增强 PTCL 细胞对铁死亡诱导剂索拉非尼的敏感性。机制上，PTGDS 与血红素降解酶 HMOX1 相互作用；靶向 PTGDS 可通过促进 HMOX1 介导的血红素分解代谢及铁蛋白自噬过程，升高铁离子水平并诱导 PTCL 发生铁死亡。通过构建 H25A 突变体，明确了 HMOX1 发挥上述功能的特异性基因位点。
结论：本研究首次证实靶向 PTGDS 可通过调控 HMOX1 介导的铁代谢促进外周 T 细胞淋巴瘤发生铁死亡，并为提高 PTCL 患者铁死亡靶向治疗效果提供了新的治疗策略。
分子对接详解
实验背景
本研究证实靶向 PTGDS 可通过 HMOX1 介导铁代谢与铁死亡抑制外周 T 细胞淋巴瘤（PTCL）进展；转录组（RNA-seq）与蛋白质组（TMT-MS）筛选提示PTGDS 与 HMOX1 存在调控关联；为从结构生物学层面验证二者是否存在直接蛋白 - 蛋白相互作用，开展分子对接模拟。
实验目的
预测PTGDS 与 HMOX1 是否存在直接结合；评估二者结合的亲和力、空间构象；为后续 Co-IP、免疫荧光共定位等实验提供理论与结构依据。
实验流程
从PDB 数据库（https://www.rcsb.org/） 获取蛋白质结构。利用HDOCK 在线服务器（http://hdock.phys.hust.edu.cn/） 进行分子对接，该服务器可分析蛋白 - 蛋白对接的不同构象、评估各构象下的结合活性，并识别相互作用距离小于 5 Å 的氨基酸残基。使用PyMOL 软件（版本 4.6.0） 绘制分子对接模式图，以置信度得分评估蛋白质间的结合潜力。
实验结果
PTGDS与HMOX1相互作用调节PTCL中的铁代谢和铁死亡过程对PTGDS与TMT-质谱和RNA-seq中差异表达的铁死亡相关分子进行分子对接和相互作用关系分析，以阐明靶向PTGDS促进PTCL铁死亡过程的精确机制。PTGDS 蛋白（蓝色）与 HMOX1 蛋白（红色）的分子对接模式图，置信度得分 = 0.8。HMOX1作为血红素降解并释放游离铁的限速酶，被证实与 PTGDS 蛋白存在潜在相互作用。
瑞源复现
为复现本研究中的分子对接结果，瑞源从PDB 数据库（https://www.rcsb.org/）获取与文献一致的蛋白三维结构，采用本地版HDOCK对PTGDS与HMOX1进行分子对接分析，并结合 PyMOL 3.0.3 对关键结合位点进行可视化展示。结果显示，本地版HDOCK对接置信分值为0.801，与文献报道结果高度一致，进一步验证了对接结果的可靠性。
细胞验证实验详解
共聚焦免疫荧光和Co-IP的结果验证了PTCL细胞中PTGDS和HMOX1之间的共定位和相互作用（图b,c）。AT56处理和PTGDS敲低都可以增加PTCL细胞中HMOX1的表达水平（图d）。为了阐明HMOX1是否参与PTGDS对PTCL铁死亡的调节作用，进行慢病毒转染以敲低PTCL细胞中HMOX1的表达，并通过WB验证转染效率（图e）。 HMOX1敲低可以逆转AT56治疗对PTCL细胞增殖的抑制作用（图f）。此外，在PTCL细胞中，AT56对铁死亡相关蛋白和自噬相关蛋白表达的调节作用以及Fe2+的积累被HMOX1敲低所逆转（图g,h），表明HMOX1在靶向PTGDS对PTCL铁代谢和铁死亡过程的积极作用中发挥了关键作用。H25A突变对HMOX1蛋白和PTGDS蛋白之间的相互作用没有影响（图i）。总的来说，这些结果表明PTGDS和HMOX1的相互作用可以通过抑制铁死亡过程来促进PTCL的进展，该过程是由HMOX1介导的血红素降解和铁蛋白自噬介导的。
PTGDS 与 HMOX1 相互作用调节 PTCL 中的铁代谢和铁死亡过程
参考文献
Hu S F, Liu B Y, Shang J J, et al. Targeting PTGDS promotes ferroptosis in peripheral T cell lymphoma through regulating HMOX1-mediated iron metabolism[J]. British Journal of Cancer, 2025, 132(3): 384-400. https://doi.org/10.1038/s41416-024-02919-w.