Chemoproteomische profilering van eiwitdoelen voor niet-covalente geneesmiddelen met kleine moleculen

Technische kenmerken van het platform

Kleinmoleculaire geneesmiddelen spelen een belangrijke rol op het gebied van geneesmiddelenonderzoek en -ontwikkeling.De huidige door de FDA goedgekeurde medicijnen richten zich op in totaal 812 verschillende menselijke eiwitten.Van de geneesmiddelen die tegen de bovengenoemde doelen zijn gericht, bestaat 84% uit kleine moleculen.Bovendien zijn slechts 639 van deze eiwitten het doelwit van geneesmiddelen met kleine moleculen.De interactie tussen het geneesmiddel met een klein molecuul en het eiwitdoelwit omvat niet-covalente en covalente modi, en de eerste is momenteel dominant.

Niet-covalente interacties, zoals waterstofbruggen en π-π-stapeling, kunnen worden verstoord als gevolg van eiwitdenaturatie.Om deze uitdaging aan te pakken, maakt ons platform gebruik van fotoaffiniteitslabeling, een beproefde techniek voor het nauwkeurig bevestigen van ‘chemische labels’ aan de actieve site van een eiwit.Bovendien transformeert onze innovatieve in situ chemische verknopingsstrategie voorbijgaande niet-covalente eiwitinteracties in covalente en permanente chemische bindingen.Door gebruik te maken van een chemische sonde die is gefunctionaliseerd met zowel fotoaffiniteit als bioorthogonale groepen, heeft het chemoproteomics-platform van ChomiX zijn effectiviteit aangetoond bij het succesvol uitvissen van eiwitdoelen in cellysaten, weefsels en levende cellen.Het spectrum van bioactieve geneesmiddelen met kleine moleculen die op het platform worden toegepast, omvat een verscheidenheid aan verbindingen, waaronder endogene metabolieten, natuurlijke producten en niet-covalente synthetische moleculen.

Werkstroom

Het platform volgt een gestructureerde workflow, te beginnen met het labelen van levende cellen met behulp van een fotoaffiniteitssonde afgeleid van niet-covalente moleculen.Daaropvolgende stappen omvatten de extractie van gelabelde proteomen, bioorthogonale ligatie, op streptavidine gebaseerde verrijking, proteasevertering, isotopische labeling en ten slotte massaspectrometriedetectie.

Casestudy

Projectdoel

Verbinding A vertoonde goede antiproliferatieactiviteit in de bepaling van de levensvatbaarheid van de cellen.Het chemoproteomics-platform werd gebruikt om de eiwitdoelen te karakteriseren.

Experimentele methode

De chemische fotoaffiniteitsprobe, Probe A, werd ontworpen en gesynthetiseerd op basis van de SAR-gegevens van verbinding A. Probe A vertoonde ook vergelijkbare antiproliferatieactiviteit in de tumorcellijn.Er werden gel- en MS-gebaseerde experimenten uitgevoerd.De MS-gegevens werden geanalyseerd voor de opheldering van MOA.

Data visualisatie

De op gel gebaseerde fluorescentieresultaten toonden aan dat Probe A eiwitten effectief kon labelen, en dat het labelingssignaal aanzienlijk kon worden geconcurreerd door verbinding A. Gezamenlijk gaven deze gegevens aan dat Probe A kon worden gebruikt als het chemische probe-instrument voor daaropvolgende doelontdekking sinds het zou dezelfde eiwitten kunnen binden als verbinding A.

De vulkaanplot liet zien dat 114 eiwitten (rode markering) aanzienlijk waren verrijkt door Probe A in de Probe A versus DMSO (directe) groep, en dat 38 eiwitten (rode markering) significant werden geconcurreerd door verbinding A in de Probe A versus (A+Probe A ) (Wedstrijd)groep.Venn-diagrammen lieten zien dat 32 overlappende eiwitten met grote zekerheid potentiële verbindings-A-bindende doelen zouden kunnen zijn.(n = 3, verhouding ≥2，p-waarde ≤ 0,05）

Vorig: Identificatie van eiwitdoelen door differentiële proteomics

Volgende: Proteoombrede profilering voor geneesmiddelen voor gerichte eiwitdegradatie (TPD).

Schrijf hier uw bericht en stuur het naar ons