לייסין אצטילtransferases (KATs) לדלל את האצטילציה של שאריות לייסין על חלבונים histone ולאהיסטון 1,,2,,3,,4. מחקרים אחרונים מגלים כי KATs ותפקוד אצטילטרנספראז שלהם יכול לקדם צמיחה גידול מוצק4,5,6,7,8,9. לדוגמה, חלבון מחייב CREB (CBP)/p300 הם שני KATs פרלוגים המסדירים מסלולי איתות רביםבסרטן 2,3. CBP/p300 יש פונקציה אצטילטרנספראז היסטון מאופיינת היטב (HAT) ללקט את Histone 3 ליסין 27 אצטילציה (H3K27ac)2,,4,,5,,10,,11, סמן חשוב עבור משפרי פעיל, אזורי קידום ותעתוקגנים פעיל 12,,13,,14. CBP/p300 לשמש כמפעילים שותף קריטי עבור נתיבי איתות פרו-צמיחה בגידולים מוצקים על ידי הפעלת שעתוק של אונקוגנים באמצעות אצטילציה של היסטון ותמלולגורמים אחרים 4,,9,,15,16,,17,18. בשל תפקידם בהתקדמות הגידול, CBP/p300 ו KATs אחרים נמצאים תחת חקירה לפיתוח מעכבי רומן החוסמים את הפונקציה האונקוגניתשלהם 4,,5,6,,7,8,,9,,18,,19,,20. A-485 ו GNE-049 מייצגים שני ניסיונות מוצלחים לפתח מעכבים חזקים וספציפיים עבור CBP/p3004,9. מעכבים נוספים נמצאים כעת תחת חקירה עבור CBP/p300 ו KATs אחרים.
האיכות של מעכבי KAT שתוארו קודם לכן (KATi) נקרא בשאלה, עם מעכבים רבים להשוויץ השפעות היעד ואפיון גרוע21. לכן, אפיון קפדני ואימות של מועמדים לסמים חדשניים חיוני לפיתוח של בדיקות כימיות באיכות גבוהה. להלן שלושה פרוטוקולים הנוהרים צינור לסינון ומאמתים בקפדנות את העוצמה והספנות של הרומן KATi, עם דגש ספציפי על עיכוב פונקציית HAT (HATi) של KATs. CBP/p300 והמעכבים שלהם משמשים כדוגמאות, אך פרוטוקולים אלה יכולים להיות מותאמים עבור KATs אחרים בעלי פונקציית HAT7.
הפרוטוקול הראשון הוא אצטילטרנספראז היסטון במבחנה (HAT) תסיסה המשתמשת p300 רקומביננטי מטוהרים והישטונים בתגובה מבוקרת צינור. תוואי זה הוא פשוט לביצוע, הוא חסכוני, ניתן להשתמש בו כדי לסנן תרכובות בהגדרת תפוקה נמוכה, ואינו דורש חומרים רדיואקטיביים. בפרוטוקול זה, p300 קתליציה רקומביננטי אצטילציה ליאזין על זנבות histone במהלך תקופת דגירה קצרה ואת רמות האצטילציה histone נמדדים באמצעות נהלי אימונובולוט סטנדרטיים. התגובה האנזימטית יכולה להתבצע בנוכחות או בהיעדר מעכבי CBP/p300 כדי לסנן עבור תרכובות להפחית אצטילציה histone. בנוסף, ניתן להשתמש ב-HAT כדי לוודא אם תרכובות חדשניות הן סלקטיביות עבור CBP/p300 על-ידי הערכת פעילותן מול KAT מטוהרים אחרים, כגון PCAF. Assay כובע הוא נקודת התחלה מצוינת לחקירת מעכבי רומן בשל הפשטות שלה, עלות נמוכה, ואת היכולת לקבוע את העוצמה / לקטיביות של מעכב. אכן, פרוטוקול זה משמש לעתים קרובות בספרות כמסכים במבחנה5,10. עם זאת, מעכבים שזוהו ב- HAT assay לא תמיד יעילים בתרבות התא כי תגובת מבחנה היא הרבה יותר פשוטה מאשר מערכת תא חי. לכן, זה חיוני כדי לאפיין מעכבים נוספים בניסויים תרבות התא22,23.
הפרוטוקול השני בצינור הוא עיכוב Hyperacetylation כרומטין (ChHAI) אסה. זה תא מבוסס assay מנצל מעכבי deacetylase histone (HDACi) ככלי היסטונים hyperacetylate בכרומטין לפני דגירה שיתופית עם HATi24. אצטילציה היסטון בסיס יכול להיות נמוך בתרבות התא, מה שהופך את זה קשה בדיקה באמצעות immunoblotting ללא תוספת של HDACi כדי להגדיל את האצטילציה. מטרת ההסדה ChHAI היא לזהות את הרומן HATi שיכול להקטין את העלייה באצטילציה היסטון הנגרמת על ידי עיכוב HDAC. היתרונות של אסיי זה כוללים את העלות הנמוכה שלה, קלות יחסית לבצע, ואת השימוש בתאים בתרבות, אשר מספק רלוונטיות פיזיולוגית יותר מאשר צינור הבדיקה HAT assay. בדומה ל- HAT assay, פרוטוקול זה משתמש ב- immunoblotting סטנדרטי לאיסוף נתונים.
ASSay HAT ו ChHAI לספק נתונים על העוצמה של תרכובות חדשניות לעיכוב אצטילציה histone העולמי, אבל אינם מספקים תובנה כיצד תרכובות אלה משפיעות על שינויים באזורים גנומיים ספציפיים. לכן, הפרוטוקול הסופי, כרומטין Immunoprecipitation-כמוות פולימראז תגובת שרשרת (ChIP-qPCR) הוא ניסוי תרבות התא החוקר אינטראקציות DNA-חלבון באזורים ספציפיים של הגנום. בפרוטוקול ChIP, כרומטין הוא crosslinked כדי לשמר אינטראקציות חלבון DNA. הכרומטין מופק לאחר מכן מתאי ותסביך חלבון ה-DNA עובר פירוק חיסוני סלקטיבי עבור חלבון של עניין (למשל, באמצעות נוגדן ספציפי עבור H3K27ac). לאחר מכן ה-DNA מטוהר וניתח באמצעות qPCR. לדוגמה, ChIP-qPCR יכול לשמש כדי לקבוע אם רומן HATi downregulates אצטילציה histone באונקוגנים בודדים, כגון Cyclin D125. בעוד ChIP-qPCR היא טכניקה נפוצה בשימוש בתחום, זה יכול להיות קשה לייעל4,10,26. פרוטוקול זה מספק עצות למניעת מלכודות פוטנציאליות שעלולות להתרחש בעת ביצוע הליך ChIP-qPCR וכולל בדיקות בקרת איכות שיש לבצע בנתונים.
כאשר נעשה שימוש יחד, שלושת הפרוטוקולים הללו מאפשרים אפיון קפדני ואימות של הרומן HATi. בנוסף, שיטות אלה מציעות יתרונות רבים כי הם קלים לביצוע, זול יחסית ולספק נתונים על אצטילציה histone גלובלית, כמו גם אזורית.