L’expérience utilisée ici montre une méthode d’amarrage moléculaire combinée à un test de décalage thermique cellulaire pour prédire et valider l’interaction entre les petites molécules et les cibles protéiques.
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Article de méthode
Prédiction et validation de cibles protéiques de composés à petites molécules
Dans cet article
Résumé
Résumé
Les protéines sont fondamentales pour la physiologie humaine, leurs cibles étant cruciales dans la recherche et le développement de médicaments. L’identification et la validation de cibles protéiques cruciales font désormais partie intégrante du développement de médicaments. L’amarrage moléculaire est un outil informatique largement utilisé pour étudier la liaison protéine-ligand, en particulier dans le contexte des interactions médicamenteuses et protéiques cibles. Pour la vérification expérimentale de la liaison et pour accéder directement à la liaison du médicament et de sa cible, la méthode CETSA (Cellular Thermal Shift Astesty) est utilisée. Cette étude visait à intégrer l’amarrage moléculaire à CETSA pour prédire et valider les interactions entre les médicaments et les cibles protéiques vitales. Plus précisément, nous avons prédit l’interaction entre la xanthatine et la protéine Keap1 ainsi que son mode de liaison par analyse d’amarrage moléculaire, suivie d’une vérification de l’interaction à l’aide du test CETSA. Nos résultats ont démontré que la xanthatine pouvait établir des liaisons hydrogène avec des résidus d’acides aminés spécifiques de la protéine Keap1 et réduire la thermostabilité de la protéine Keap1, indiquant que la xanthatine pouvait interagir directement avec la protéine Keap1.
Introduction
Les protéines sont des macromolécules très importantes dans les organismes vivants et possèdent une gamme variée de fonctions uniques au sein des cellules, telles que la composition membranaire, la formation du cytosquelette, l’activité enzymatique, le transport, la signalisation cellulaire et l’implication dans les mécanismes intracellulaires et extracellulaires 1,2,3. Les protéines manifestent leurs fonctions biologiques principalement par des interactions spécifiques avec une variété de molécules, y compris d’autres protéines, des acides nucléiques, des ligands de petites ....
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Protocole
1. Téléchargement des structures de xanthatine et Keap1
- Ouvrez la base de données PubChem (https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/), entrez xanthatine (petite molécule), puis appuyez sur Rechercher et cliquez sur Le premier résultat. Cliquez sur Télécharger et cliquez sur Enregistrer sous la structure 2D pour enregistrer le composé au format .sdf.
- Téléchargez la structure cristalline de la protéine.
- Ouvrez la base de données UniProt (https://www.uniprot.org/), saisissez Keap1 et cliquez sur Rechercher. Cliquez sur Humain sous orga....
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Résultats
L’analyse de l’amarrage moléculaire a permis de prédire l’interaction entre la xanthatine et la protéine Keap1. La figure 2 montre la formation de liaisons hydrogène entre la xanthatine et les résidus d’acides aminés Gly-367 et Val-606 de la protéine Keap1, avec une longueur de liaison hydrogène de 2,17 Å pour Gly-367 et de 2,13 Å pour Val-606. De plus, le score d’amarrage calculé de -5,69 kcal/mol signifie une bonne affinité de liaison entre la xanthatine et la protéine Keap1.
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Discussion
L’identification de cibles pathologiques et la découverte et la mise au point de médicaments sont étroitement liées27. En ciblant précisément des cibles spécifiques, des candidats-médicaments peuvent être développés pour traiter plus efficacement des maladies particulières tout en minimisant les effets secondaires associés aux médicaments28,29. Les cibles les plus couramment utilisées sont les cibles protéiques30. C.......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Remerciements
Ce travail a été soutenu par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (82004031) et le Sichuan Science and Technology Program (2022NSFSC1303). Nous exprimons notre grande gratitude à Jiayi Sun de l’Institut innovant de médecine et de pharmacie chinoises de l’Université de médecine traditionnelle chinoise de Chengdu, pour son aide avec le western blot.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| 0,45 &mu ; m Membrane en fluorure de polyvinylidène | Millipore | PR05509 | |
| Éthanol anhydre | Produits chimiques | Chron 64-17-5 | |
| Albumine sérique bovine | BioFroxx | 4240GR100 | |
| Mélanges inhibiteurs de protéase à large spectre | Boster Biological Technology Co., Ltd | AR1193 | |
| DMSO | Boster Biological Technology Co., Ltd | PYG0040 | |
| Réactif de chimiluminescence amélioré | Beyotime Biotechnology Co., Ltd | P0018S | |
| Anticorps GAPDH | ProteinTech Group Co., Ltd | 10494-1-AP | |
| Instrument d’imagerie en gel | E-BLOT | Touch Imager Pro | |
| Gradient Instrument de PCR | Biometra TADVANCED | Biometra Tadvanced 96SG | |
| Centrifugeuse | de congélation à grande vitesseBeckman Coulter | Allegra X-30R | |
| AffiniAnticorps de chèvre pur conjugué à la peroxydase | SA00001 de | ||
| ; | Chron chemicals | 67-63-0 | |
| Keap1 anticorps | Zen BioScience Co., Ltd | R26935 | |
| Bain métallique | Analytik Jena | TSC | |
| Méthanol | Chron chemicals | 67-56-1 | |
| Ncmblot tampon de transfert rapide (20× ;) | NCM Biotech Co., Ltd | WB4600 | |
| Omni-Easy OneStep PAGE gel préparation rapide kie | Epizyme Biotech Co., Ltd | PG212 | |
| Tampon phosphate salin | Boster Biological Technology Co., Ltd | PYG0021 | |
| Marqueur de protéine de couleur pré-coloré | Biosharp ; | BL741A | |
| Système d’électrophorèse par transfert de protéines | Bio-Rad | MiniPROTEANÒ ; Tetra Cell | |
| RAW264.7 cellule | Beyotime Biotechnology Co., Ltd | C7505 | |
| RAW264.7 milieu spécifique à la cellule | Procell Life Science& Technology Co., Ltd | CM-0597 | |
| SDS-PAGE tampon de chargement de protéines | Boster Biological Technology Co., Ltd | AR1112-10 | |
| SDS-PAGE poudre tampon | Servicebio | G2018 | |
| Poudre saline tamponnée Tris | Servicebio | G0001 | |
| Tween 20 | BioFroxx | 1247ML100 | |
| Bain-marie | Memmert | WNE10 | |
| Purificateur d’eau | Millipore | Milli- IQ 7005 | |
| Xanthatin | ChemConst Biotechnology Co., Ltd | CONST210706 |
Références
- Soleymani, F., Paquet, E., Viktor, H., Michalowski, W., Spinello, D. Protein-protein interaction prediction with deep learning: A comprehensive review. Computat Struct Biotechnol J. 20, 5316-5341 (2022).
- Du, X., et al. Insights ....
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Réimpressions et autorisations
