2025年6月27日
该方案描述了用于测量 FEN1(瓣核酸内切酶 1)活性和抑制剂开发的凝胶位移生化测定。
我们开发了一种基于荧光的方法来检测 FEN1 核酸酶活性并筛选小分子抑制剂,推进了诊断和靶向治疗研究。
当前的表达挑战包括传统方法的复杂性和安全性问题,以及现有荧光技术所需的高成本和专用设备。
该协议解决了传统放射学方法和高成本荧光技术的缺点,提供了更安全、高效和易于使用的检测解决方案。
我们的实验室将专注于优化高通量筛选平台,探索FEN1抑制剂在癌症治疗中的体内应用和机制。
[导师]首先,根据FEN1的特异性切割活性设计DNA寡核苷酸链。将单链 DNA 寡核苷酸混合在退火缓冲液中。加入 10 微升退火缓冲液和去离子水,使总体积为 50 微升。然后,将反应混合物在金属浴中以 100 摄氏度加热一分钟。立即将试管转移到 72 摄氏度并孵育 10 分钟。然后,关闭热源,让溶液逐渐冷却至室温,形成完整的双链DNA底物。对于FEN1核酸酶活性测定,首先将两微升DNA底物与FEN1核酸酶混合在反应缓冲液中。将反应混合物在37摄氏度的金属浴中孵育15分钟。加入 20 微升 2X 终止缓冲液以停止反应。然后,将 20 微升端接样品加载到预先制备的 12% 变性聚丙烯酰胺凝胶上。将凝胶在100伏下电泳60分钟。完成后,在荧光成像系统下可视化电泳结果。使用移液器,将两微升二甲基亚砜转移到 1.5 毫升微量离心管中。向试管中加入 2 微升 FEN1 核酸酶和 10 微升 2X 反应缓冲液和 6 微升去离子水。将溶液充分混合,然后在冰上孵育 10 分钟。孵育后,移液两微升DNA底物,以达到20微升的最终反应体积。接下来,通过从二甲基亚砜中的一摩尔储备溶液进行两倍连续稀释,制备FEN1核酸酶抑制剂FEN1-IN-4的工作稀释液。将FEN1核酸酶和稀释的FEN1-IN-4抑制剂各移液2微升到新的1.5毫升微量离心管中。然后,移液 10 微升 2X 反应缓冲液和 4 微升去离子水。轻轻混合并将混合物在冰上孵育 10 分钟。现在,将两微升 DNA 底物添加到管中,使最终体积达到 20 微升。将反应混合物在37摄氏度下在金属浴中孵育15分钟。然后,通过加入 20 微升终止缓冲液终止反应。大约 45 千道尔顿的透明蛋白条带证实了从诱导表达中成功纯化了 FEN1 核酸酶。荧光素标记的双链DNA底物在80千道尔顿时出现,与59千道尔顿的单链底物相比,证实了成功合成。FEN1核酸酶以剂量依赖性方式裂解80个核苷酸的双链DNA底物,在0.5微克/微升时观察到完全切割。FEN1-IN-4化合物显著抑制FEN1对双链DNA底物的切割,如保留80个核苷酸条带所示。FEN1-IN-4 以浓度依赖性方式降低 FEN1 核酸酶活性,半最大抑制浓度为 14.03 微摩尔。
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本研究介绍了一种基于荧光的生化检测方法,用于评估FEN1(Flap Endonuclease 1)的活性,并促进小分子抑制剂的开发。该工作旨在克服传统方法的相关局限性,为与癌症治疗相关的FEN1活性提供一种更安全、更高效的检测方案。
基于荧光的FEN1核酸酶活性检测方法满足了肿瘤药物发现领域对更安全、可扩展且定量检测手段的关键需求。该方法可快速评估FEN1作为与癌症相关靶点的可行性,并支持对小分子抑制剂进行高通量筛选,直接影响早期项目组合的筛选决策和作用机制层面的风险评估。该技术的应用有助于加速以DNA修复为靶向的治疗研发管线从靶点验证到先导化合物发现的转化进程。
这种基于荧光的检测方法将FEN1靶点验证和抑制剂筛选置于早期发现与先导化合物识别的交汇点,可支持其无缝整合到以肿瘤学为重点的研发管线中。