NanoTemper 助力小分子靶向無序蛋白(IDP)的研究
前列腺癌是quan球男性zui常見的癌癥之一。早期、低級(jí)別的癌癥可以通過手術(shù)或放射成功治療。對于患有前列腺以外的高級(jí)別腫瘤的患者,標(biāo)準(zhǔn)治療與雄激素治療相結(jié)合。雄激素消融阻斷前列腺腫瘤賴以生長和存活的男性激素,最初是有效的;然而,在沒有雄激素的情況下,前列腺癌會(huì)再次生長,并發(fā)展為更具侵襲性的形式,稱為去勢抵抗型前列腺癌(CRPC)。抗去勢前列腺癌患者不可避免地會(huì)對抗雄激素療法產(chǎn)生耐藥性,部分原因是雄激素受體(AR)突變或剪接變體能夠恢復(fù)AR信號(hào)。
上海奕拓生物和上海Chinese Academy of Sciences生物與化學(xué)交叉研究中心朱繼東/朱光亞團(tuán)隊(duì)合作的研究顯示配體活化的AR可以形成轉(zhuǎn)錄活性的聚合物。AR的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化區(qū)域都有助于AR的有效相分離,無序N端起主要作用。AR液-液相分離行為具有轉(zhuǎn)錄活性和抗雄激素功效??剐奂に乜梢砸耘潴w獨(dú)立的方式促進(jìn)AR抗性突變體的相分離和轉(zhuǎn)錄活性。該研究進(jìn)行了基于相分離的表型篩選,并鑒定了ET516分子,ET516特異性破壞AR聚合物,有效抑制AR轉(zhuǎn)錄活性,并抑制表達(dá)AR抗性突變體的前列腺癌細(xì)胞的增殖和腫瘤生長。研究的結(jié)果表明液-液相分離是一種新的耐藥機(jī)制,并表明靶向相分離可能為藥物發(fā)現(xiàn)提供一種可行的途徑。
doi.org/10.1038/s41589-022-01151-y
在這項(xiàng)研究中,來自于NanoTemper的微量熱泳動(dòng)MST互作技術(shù)以及nanoDSF蛋白穩(wěn)定性技術(shù)發(fā)揮了重要的作用。
圖注:微量熱泳動(dòng)(MST)實(shí)驗(yàn),作者用AR (NTD,1-555aa)–mEGFP
蛋白與不同濃度的ET516(藍(lán)色)以及Enza(紅色)孵育進(jìn)行MST實(shí)驗(yàn)。mEGFP蛋白用作陰性對照(綠色)。使用親和力分析軟件擬合數(shù)據(jù)。結(jié)果表明,ET516與NTD的親和力Kd值25µM,表明ET516可以作為很好的候選分子。
圖注:與ET516孵育的AR AF-1(144-450 aa,0.3 mg/mL)中的TSA測定
加熱過程從25℃增加到81.5℃,升溫速率為1℃/min。記錄發(fā)射強(qiáng)度比(Em350nm\/Em330nm),分析熒光強(qiáng)度比(左圖)和一階導(dǎo)數(shù)(右圖)。
監(jiān)測蛋白內(nèi)源熒光的nanoDSF實(shí)驗(yàn)顯示,ET516處理后AR AF-1中的熒光比率呈劑量依賴性下降,進(jìn)一步證實(shí)了ET516和AF-1的相互作用。熱位移TSA結(jié)果表明,AF-1是典型的固有無序蛋白,其在加熱過程中沒有明顯的發(fā)射強(qiáng)度變化;然而,與ET516孵育誘導(dǎo)了AF-1熔化溫度的劑量依賴性變化,表現(xiàn)為球狀蛋白,表明ET516與重新分布后穩(wěn)定的構(gòu)象AF-1結(jié)合。Promethus系列儀器通過內(nèi)源熒光檢測,無需加入染料,對緩沖液沒有要求,高精準(zhǔn)的檢測精度可以保證即使是極小結(jié)構(gòu)變化造成的Tm值shift都可以很好表征。
對于固有無序蛋白,因?yàn)槠涞鞍椎臒o序性的特性,其他常規(guī)方法難以進(jìn)行檢測。在這篇工作中,通過MST技術(shù)及nanoDSF技術(shù),很好的篩選到目的分子。
Monolith系列分子互作儀基于MST技術(shù),不依賴于分子量的改變,蛋白用量少,對于蛋白聚集耐受度高,可以輕松表征不同類型的分子間相互作用。
生物分子互作儀 Monolith X
Promethus系列儀器,以nanoDSF技術(shù)為核心,通過檢測蛋白內(nèi)源熒光監(jiān)測蛋白的穩(wěn)定性,該技術(shù)檢測蛋白濃度寬泛,低濃度也可輕松表征,媲美DSC的高精準(zhǔn)檢測結(jié)果,快速高通量的檢測速度,在小分子篩選上具有不可比擬的優(yōu)勢。
蛋白穩(wěn)定性分析儀 PR Panta
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