[Gemeinsamer Artikel] | Einsatz einer Strategie der chemischen Proteomik, um das Zielproteinnetzwerk von Cisplatin aufzudecken und das Verständnis seines Antikrebsmechanismus zu verbessern
Mit den rasanten Fortschritten in der modernen Medizin wurden bedeutende Durchbrüche in der Forschung und Entwicklung von Krebsmedikamenten erzielt. Unter diesen zeichnet sich Cisplatin durch seine starke Antitumorwirkung bei der Behandlung verschiedener solider Tumoren aus und ist für zahlreiche Krebspatienten ein Hoffnungsträger. Trotz seiner weit verbreiteten klinischen Anwendung bleibt das Verständnis der internen Wirkmechanismen von Cisplatin ein zentrales Thema, das von der wissenschaftlichen Gemeinschaft aktiv verfolgt wird. In diesem Zusammenhang hat ein Forschungsteam des Tongji College of Pharmacy der Huazhong University of Science and Technology einen Artikel mit dem Titel „Molecular Targets of Cisplatin in HeLa Cells Explored Through Competitive Activity-Based Protein Profiling Strategy“ im Journal of Inorganic Biochemistry veröffentlicht ( Impact-Faktor 3,9). Mithilfe der Technologie der kompetitiven chemischen Proteomanalyse, die auf Cystein-spezifischen Sonden (Competitive ABPP) basiert, identifiziert die Studie Cisplatin-Ziele und ihre Wirkungsorte in HeLa-Zellen genau.
Mit den rasanten Fortschritten in der modernen Medizin wurden bedeutende Durchbrüche in der Forschung und Entwicklung von Krebsmedikamenten erzielt. Unter diesen zeichnet sich Cisplatin durch seine starke Antitumorwirkung bei der Behandlung verschiedener solider Tumoren aus und ist für zahlreiche Krebspatienten ein Hoffnungsträger. Trotz seiner weit verbreiteten klinischen Anwendung bleibt das Verständnis der internen Wirkmechanismen von Cisplatin ein zentrales Thema, das von der wissenschaftlichen Gemeinschaft aktiv verfolgt wird. In diesem Zusammenhang hat ein Forschungsteam des Tongji College of Pharmacy der Huazhong University of Science and Technology einen Artikel mit dem Titel „Molecular Targets of Cisplatin in HeLa Cells Explored Through Competitive Activity-Based Protein Profiling Strategy“ im Journal of Inorganic Biochemistry veröffentlicht ( Impact-Faktor 3,9). Mithilfe der Technologie der kompetitiven chemischen Proteomanalyse, die auf Cystein-spezifischen Sonden (Competitive ABPP) basiert, identifiziert die Studie Cisplatin-Ziele und ihre Wirkungsorte in HeLa-Zellen genau.
Eine kompetitive Cystein-Profiling-Methode wurde verwendet, um Cisplatin-bindendes Cystein in HeLa-Zell-Proteomen mithilfe der Desthiobiotin-Iodacetamid-Sonde zu identifizieren.
In diesem Artikel leistete Chomix fachkundige Unterstützung bei der Probenvorbereitung für die chemische Proteomik sowie bei der Identifizierung und Analyse mittels Massenspektrometrie während des Zielerkennungsprozesses. Unter Einsatz hochauflösender Massenspektrometriegeräte und chemischer Proteomiktechnologie wurden mit Cisplatin behandelte HeLa-Zellproben einer Reihe von Analysen unterzogen, darunter Markierung mit Cystein-reaktiven Sonden (DBI), Proteinfällungstrennung, Trypsin-Verdau, Isotopenmarkierung, Anreicherung mit Sonden markierter Peptide, und LC-MS/MS. Dieser umfassende Ansatz identifizierte erfolgreich 3571 Peptide, die 1871 Proteinen entsprechen, wobei 46 Proteine als potenzielle Ziele von Cisplatin identifiziert wurden. Diese Zielproteine sind überwiegend mit dem Folatstoffwechsel, der Proteindeubiquitinierung, der Tetrahydrobiopterinsynthese, dem Tetrahydrofolatstoffwechsel und anderen Stoffwechselwegen verbunden. Der professionelle Zielidentifizierungsservice von Chomix stellt die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Daten sicher und erhöht die Glaubwürdigkeit und den wissenschaftlichen Wert der Forschungsergebnisse erheblich.
Abbildung 2: Funktionsanalyse von Cisplatin-Zielproteinen
Neben der chemischen Proteomik-Probenvorbereitung und der massenspektrometrischen Identifizierung umfassen die von Chomix angebotenen Zielidentifizierungsdienste auch die Identifizierung von Arzneimittel-Protein-Bindungsstellen, was für die Aufklärung des Wirkmechanismus von Arzneimitteln von entscheidender Bedeutung ist. Um den Bindungseffekt zwischen Cisplatin und seinen neu entdeckten Proteinzielen weiter zu validieren, wurde das hochzuverlässige CAPN 1 für die Validierung ausgewählt. Das Protein wurde mit Cisplatin in einem Molverhältnis von 1:10 inkubiert und zusätzlich zum ursprünglichen Massenpeak des Proteins wurde ein neuer Produktpeak beobachtet, wobei der Massenunterschied dem von 10 Cisplatinmolekülen entsprach. Dieses Ergebnis zeigt deutlich die Wechselwirkung zwischen CAPN 1 und Cisplatin. Frühere Studien haben gezeigt, dass die Cisplatin-induzierte Apoptose in HeLa-Zellen gehemmt wird, was auf eine positive Korrelation zwischen dem Protein und der Antitumoraktivität von Cisplatin hinweist. Diese Studie liefert neue Erkenntnisse zur weiteren Erforschung des Wirkmechanismus und der Toxizität von Cisplatin.
Abbildung 3: Vorher- und Nachher-Reaktion zwischen CAPN-1-Protein und Cisplatin.
Zusammenfassend gelingt es diesem Artikel, die Ziele von Cisplatin in HeLa-Zellen mithilfe der Competitive ABPP-Methode aufzuklären und das neue Ziel CAPN 1 zu identifizieren. Diese Entdeckung liefert entscheidende Einblicke in die Mechanismen, die der Wirkung und Toxizität von Cisplatin zugrunde liegen. Diese Studie erweitert nicht nur unser Verständnis des Wirkmechanismus von Cisplatin, sondern stellt auch ein wirksames Werkzeug für zukünftige Forschungsbemühungen in diesem Bereich dar.