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Die Identifizierung kleiner Molekül-Zielproteine ist für das mechanistische Verständnis und die Entwicklung potenzieller therapeutischer Medikamentewesentlich 1,2,3. Die Affinitätschromatographie als klassische Methode zur Identifizierung der Zielproteine kleiner Moleküle hat gute Ergebnisse erbracht4,5. Diese Methode hat jedoch Grenzen, da die chemische Modifikation kleiner Moleküle oft zu einer reduzierten oder veränderten Bindungsspezifität oder Affinität führt. Um diese Einschränkungen zu überwinden, wurden kürzlich mehrere neue Strategien entwickelt und angewendet, um die kleinen Molekülziele ohne chemische Modifikation der kleinen Moleküle zu identifizieren. Diese direkten Methoden zur Zielidentifikation von etikettenfreien kleinen Molekülen umfassen die wirkstoffaffinitätsresponsive Zielstabilität (DARTS)6, Stabilität von Proteinen aus Oxidationsraten (SPROX)7, zellulärer thermischer Schichtassay (CETSA)8 ,9und thermische proteom profiling (TPP)10. Diese Methoden sind sehr vorteilhaft, da sie natürliche, unveränderte kleine Moleküle verwenden und sich nur auf direkte Bindungswechselwirkungen verlassen, um Zielproteine zu finden11.
Unter diesen neuen Methoden ist DARTS eine vergleichsweise einfache Methode, die leicht von den meisten Labors übernommen werden kann12,13. DARTS hängt von dem Konzept ab, dass Ligandengebundene Proteine eine modifizierte Anfälligkeit für enzymatische Degradation im Vergleich zu ungebundenen Proteinen aufweisen. Das neue Zielprotein kann durch Untersuchung des veränderten Bandes im SDS-PAGE-Gel durch flüssige Chromatographie-Massenspektrometrie (LC-MS/MS) nachgewiesen werden. Dieser Ansatz wurde erfolgreich für die Identifizierung von bisher unbekannten Zielen von Naturprodukten und Medikamenten14,15,16,17,18 , 19. Es ist auch leistungsfähig als Mittel, um die Bindung von Verbindungen an ein bestimmtes Protein zu überprüfen oder zu validieren20,21. In dieser Studie stellen wir eine Verbesserung des Experiments dar, indem wir die Veränderungen der Proteinstabilität mit kleinen Molekülen überwachen und Protein-Ligand-Bindungsaffinitäten identifizieren. Wir verwenden mTOR- rapamycin Interaktion als Beispiel, um unseren Ansatz zu demonstrieren.