[Hoogscorende doorbraak] Bevordering van de ontstekingsremmende regulatie van SLC15A4 met nieuwe remmer AJ 2-30: een chemische proteomische benadering (IF 14.8)
Dit artikel maakt gebruik van chemische proteomics om een reeks nieuwe remmers te bedenken en te screenen die zich richten op SLC15A4, een cruciaal inflammatoir transmembraaneiwit dat in hoge mate tot expressie komt in antigeenpresenterende cellen. Initiële targeting van potentiële remmers maakte gebruik van de volledig gefunctionaliseerde fragment (FFF) probe-bibliotheekstrategie, waarbij FFF-21 werd geïdentificeerd als een krachtige remmer van IFN-a-productie onder talrijke probes. Daaropvolgende structurele optimalisatie leidde tot de ontwikkeling van verbinding AJ 2-30, die niet alleen een uitstekende remming demonstreerde, maar ook SLC15A4 bevestigde als het primaire doelwit na fotocrosslinkende modificatie. Uit verder onderzoek bleek dat AJ 2-30 krachtige ontstekingsremmende effecten uitoefende door de stabiliteit van SLC15A4 te verminderen, de afbraak ervan via de lysosomale route te induceren en de activering van TLR 7-9 en NOD effectief te remmen. Deze studie pioniert niet alleen met succes met SLC15A4-remmers met significante ontstekingsremmende activiteit, maar maakt ook de weg vrij voor de ontwikkeling van nieuwe ontstekingsremmende geneesmiddelen.
Onderzoeksroute
Experimenteel proces
1. Volledig gefunctionaliseerde fragment (FFF) probebibliotheekstrategie voor het screenen op SLC15A4-remmers.
De auteurs startten hun onderzoek door SLC15A4-remmers te screenen met behulp van een volledig gefunctionaliseerde fragment (FFF) probebibliotheek. Deze FFF bestaat uit twee componenten: een moleculaire herkenningsgroep die tabletfragmenten bevat die zijn ontworpen om SLC15A4 te targeten, en een andere foto-verknoopte verrijkte groep met dubbele acrimidine- en alkyngroepen om SLC15A4 zichtbaar te maken. Met behulp van een chemische proteomics-workflow bevestigden de auteurs de binding van deze FFF-sondebibliotheek aan SLC15A4 in cellen en beoordeelden ze of de FFF-sonde de IFN-α-niveaus in TLR 9-gestimuleerde cellen kon verzwakken. De resultaten toonden aan dat van alle FFF-probes die binden aan SLC15A4, FFF-21 het hoogste vermogen vertoonde om IFN-α-niveaus te remmen, waarbij zijn labelvrije analoog, FFF-21c, ook vergelijkbare remmende effecten vertoonde.
2. Fotocrosslinkende modificatie van de SLC15A4-remmers.
Na de initiële selectie van verbinding FFF-21c gingen de auteurs verder met het optimaliseren van de structuur ervan. Door de synthese van verschillende analogen van FFF-21c identificeerden ze AJ 2-30 als de krachtigste remmer. Met behulp van fotocrosslinkingstechnieken bevestigden ze de interactie met het doelwit. Vervolgens hebben de auteurs, door gebruik te maken van zowel de directe labelingsmethode als de indirecte concurrentiemethode van ABPP, samen met cellulaire thermische verschuivingsanalyse (CETSA), SLC15A4 definitief vastgesteld als het primaire doelwit van AJ 2-30.
3. Ontstekingsremmend mechanisme laat zien dat AJ 2-30 de stabiliteit van SLC15A4 verstoort.
Na bevestiging van de binding van AJ 2-30 aan SLC15A4 en het remmende effect ervan, voerden de auteurs een reeks biochemische experimenten uit om het ontstekingsremmende mechanisme van AJ 2-30 op te helderen. De resultaten onthulden dat AJ 2-30 lysosoom-gemedieerde afbraak van SLC15A4 induceert door het eiwit te destabiliseren, waardoor de activering van TLR 7-9 en NOD in immuuncellen op een SLC15A4-afhankelijke manier wordt geremd. Dit onderstreept het potentieel van AJ 2-30 bij de behandeling van ontstekings- en auto-immuunziekten.
Samenvattend maakt deze studie op vakkundige wijze gebruik van chemische proteomics-technieken om AJ 2-30 te identificeren, een krachtige SLC15A4-remmer met opmerkelijke ontstekingsremmende activiteit. Deze verbinding demonstreert significante werkzaamheid in diermodellen door zich specifiek te richten op de stabiliteit van SLC15A4 en de rol ervan in antigeenpresentatie en inflammatoire signaalroutes. Deze cruciale vooruitgang vergroot niet alleen ons begrip van ontstekingsremmende therapeutische doelen, maar legt ook een robuuste basis voor de toekomstige ontwikkeling van nieuwe therapeutische middelen voor een verscheidenheid aan ontstekings- en auto-immuunziekten. Met verder onderzoek en klinische validatie zijn deze nieuwe SLC15A4-remmers klaar om preciezere en effectievere behandelingsopties te bieden voor een groot aantal patiënten, waardoor ze een diepgaande impact zullen hebben op de mondiale gezondheid.