在生命科學(xué)研究領(lǐng)域,了解小分子與蛋白質(zhì)之間的相互作用對(duì)于新藥發(fā)現(xiàn)、疾病治療及生物過程研究具有至關(guān)重要的意義。
與傳統(tǒng)方法相比,基于生物層干涉技術(shù)的Octet®非標(biāo)記分子互作系統(tǒng)采用“浸入即讀”的生物傳感器對(duì)樣品直接進(jìn)行檢測,結(jié)果更準(zhǔn)確,是美國藥典及中國藥審中心認(rèn)可的分子互作檢測方法的金標(biāo)準(zhǔn)之一。而且Octet®通量高、使用相對(duì)簡單,在小分子化合物親和力檢測、藥物篩選中發(fā)揮了重要作用。
今天,讓我們一同欣賞幾篇2024年發(fā)表的關(guān)于小分子研究的優(yōu)秀文章。
Science
脂肪肝新靶點(diǎn)[1]
中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所
肝細(xì)胞脂肪代謝對(duì)預(yù)防非酒精性脂肪性肝?。∟AFLD)和其他慢性代謝性疾病具有重要意義。中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所黃波團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn),糖原合成使用其中間代謝物尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)來拮抗脂肪生成,從而引導(dǎo)小鼠和人肝細(xì)胞將葡萄糖碳儲(chǔ)存為糖原。在這項(xiàng)機(jī)制研究中,發(fā)現(xiàn)UDPG通過SLC35F5轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入高爾基體后,誘導(dǎo)蛋白酶S1P的泛素化降解,從而阻斷活性形式SREBP1c的生成,最終抑制脂肪酸的合成。通過Octet®對(duì)小鼠和人的脂肪酸合成過程中關(guān)鍵酶(S1P)與UDPG結(jié)合這一重要步驟進(jìn)行了驗(yàn)證,并提供了結(jié)合的直觀證據(jù)(圖1)。而S1P突變后與UDPG結(jié)合能力變?nèi)?,脂肪合成增加(圖2)。研究還利用Octet®檢測點(diǎn)突變結(jié)合界面的氨基酸殘基位點(diǎn)后的S1P與UDPG的結(jié)合,進(jìn)一步驗(yàn)證S1P-UDPG復(fù)合物結(jié)構(gòu)解析的結(jié)果。
圖1:通過SA傳感器固化小鼠(a)和人(b)的S1P蛋白分別與不同濃度UDPG結(jié)合解離曲線
圖2:S1P蛋白關(guān)鍵氨基酸突變(N438A or T593A)后,小鼠(c-d)和人(e)S1P蛋白與不同濃度UDPG結(jié)合解離曲線
原文大量Pulldown以及CO-IP數(shù)據(jù),但作者仍選擇用Octet®非標(biāo)記分子互作系統(tǒng)來證明S1P與UDPG直接相互作用,可見Direct Binding是趨勢。
Science子刊
炎癥疾病藥物[2]
華西醫(yī)院生物治療國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
葉昊宇/楊建洪團(tuán)隊(duì)與甲狀腺外科/甲狀(旁)腺疾病研究室吳文爽團(tuán)隊(duì)揭示了一種新型GSDMD抑制劑NU6300,并有望作為炎癥性疾病的潛在干預(yù)措施。Gasdermin D (GSDMD) 是炎癥小體驅(qū)動(dòng)焦亡的重要介質(zhì)。首先通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn) NU6300 是一種有效的細(xì)胞焦亡的小分子抑制劑,接下來對(duì)NU6300相互作用靶點(diǎn)進(jìn)行了研究,通過Octet®系統(tǒng)證明NU6300與GSDMD相互作用,親和力KD為29.1μM,結(jié)合相關(guān)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論:NU6300通過阻斷GSDMD裂解和棕櫚?;?,阻礙 N 端 GSDMD 的膜定位和寡聚化,最終抑制細(xì)胞焦亡。體內(nèi)研究進(jìn)一步證明了 NU6300 在改善葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)的結(jié)腸炎和提高脂多糖誘導(dǎo)的敗血癥存活率方面的功效??傮w而言,這些發(fā)現(xiàn)凸顯了NU6300作為治療炎癥性疾病的有前途的先導(dǎo)化合物的潛力。
圖3:通過SA傳感器固化Bio-GSDMD與不同濃度NU6300結(jié)合解離曲線
結(jié)合解離曲線呈現(xiàn)出良好的濃度梯度依賴性信號(hào),且曲線平滑,信噪比較低,穩(wěn)態(tài)呈現(xiàn)完美的拋物線狀,體現(xiàn)了Octet®在蛋白與小分子實(shí)驗(yàn)檢測中良好的特異性。
Journal of Ethno-
pharmacology
中藥活性成分[3]
南京中醫(yī)藥大學(xué)
羅布麻葉(Apocyni Veneti Folium , AVF)是一種流行的傳統(tǒng)中藥 (TCM),以其舒緩肝臟和神經(jīng)以及清熱利水的作用而聞名。其活性成分類黃酮具有保肝作用。但是,確切的機(jī)制尚未明確。該研究旨在鑒定AVF中的活性黃酮類化合物及其相應(yīng)的肝損傷靶點(diǎn)。采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)篩選出19種化合物和112個(gè)共同靶點(diǎn)??赡艿陌械鞍装?:COX2、ACHE、HSP90AA1、PIK3CG等。而COX2蛋白質(zhì)排名算法始終是這些結(jié)果中最好的。作為潛在靶標(biāo)之一,COX2(別名PTGS2)被12種化合物(黃芪素、芹菜素、木犀草素等)靶向。在這里,Octet®用于確認(rèn)化合物與靶標(biāo)之間的直接相互作用,其中化合物黃芪素、異槲皮素和金絲桃苷與COX2 的親和力更高。
圖3:通過NTA傳感器固化COX2蛋白,高通量篩選黃酮類化合物(部分COX2與化合物相互作用結(jié)合解離曲線)
本文樣品比較多,而Octet® 操作簡單、通量高、檢測時(shí)間短、樣品消耗量低、無需手動(dòng)標(biāo)記即可直接參與分析和檢測等優(yōu)點(diǎn),是一種很好的小分子化合物篩選方法。
為什么越來越多的小分子研究開始使用Octet®?
非標(biāo)記Direct Binding是趨勢,結(jié)果更準(zhǔn)確
快速測定親和力,更加定量化地表征分子互作
無洗滌步驟,可測弱親和力(解離快)
通量高,一次實(shí)驗(yàn)中對(duì)多樣本多濃度梯度同時(shí)進(jìn)行親和力檢測
寫入了美國藥典和中國藥物評(píng)審中心的指導(dǎo)原則,文章多,認(rèn)可度廣
萬金油技術(shù),可以用與檢測DNA,小分子,蛋白質(zhì)等各種生物分子
操作簡便,耗材及維護(hù)成本低
Octet®讓分子互作更簡單!
在接下來的日子,讓賽多利斯神器
助您發(fā)表更多文章!
《生物層干涉技術(shù)小分子應(yīng)用文集》
《生物層干涉技術(shù)小分子應(yīng)用文集》詳細(xì)介紹了生物層干涉(BLI)技術(shù)的原理,及其在小分子領(lǐng)域的多個(gè)應(yīng)用場景,并對(duì)BLI技術(shù)應(yīng)用于小分子研究的20余篇代表性文獻(xiàn)進(jìn)行了整理匯總:內(nèi)容涵蓋從防御機(jī)制到垂釣驗(yàn)證,再到小分子篩選、表征、優(yōu)化等多個(gè)方面,全展示了BLI技術(shù)在小分子研究中的強(qiáng)大潛力和實(shí)踐成果。
-參考文獻(xiàn)-
[1] Hepatic glycogenesis antagonizes lipogenesis by blocking S1P via UDPG.Science,2024
[2] NU6300 covalently reacts with cysteine- 191 of gasdermin D to block its cleavage and palmitoylation. SCIENCE ADVANCES,2024
[3] Discovery and validation of COX2 as a target of flavonoids in Apocyni Veneti Folium: Implications for the treatment of liver injury. Journal of Ethnopharmacology, 2024
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