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Articolo metodologico

Screening per inibitori di Pirofosofasi rilegati a Thermotoga

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DOI:

10.3791/60619

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23 novembre 2019

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* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Qui presentiamo un metodo di screening per gli inibitori di pyrophosphatase legati alla membrana (da Thermotoga maritima) basato sulla reazione blu molybdenum in un formato 96 pozzo piastra.

Abstract

I piifofosti legati alla membrana (mPPases) sono enzimi dimerici che si verificano nei batteri, negli arcai, nelle piante e nei parassiti protisti. Queste proteine si sciolgono il pirofosfato in due molecole di ortopofosde, che è accoppiato con protone e/o ione di sodio che pompa attraverso la membrana. Poiché non si verificano proteine omologhe negli animali e negli esseri umani, gli mPPasi e sono buoni candidati nella progettazione di potenziali bersagli farmacologici. Qui presentiamo un protocollo dettagliato per lo screening per gli inibitori mPPase utilizzando la reazione blu molybdenum in un sistema di piastra 96. Usiamo mPPase dal batterio termofilo Thermotoga maritima (TmPPase) come enzima modello. Questo protocollo è semplice ed economico, producendo un risultato coerente e robusto. Ci vuole solo circa un'ora per completare il protocollo di analisi dell'attività dall'inizio del saggio fino alla misurazione dell'assorbimento. Poiché il colore blu prodotto in questo saggio è stabile per un lungo periodo di tempo, il saggio successivo può essere eseguito immediatamente dopo il lotto precedente e l'assorbimento può essere misurato in un secondo momento per tutti i lotti contemporaneamente. Lo svantaggio di questo protocollo è che è fatto manualmente e quindi può essere estenuante così come richiedono buone abilità di pipettaggio e di mantenimento del tempo. Inoltre, la soluzione arsenite-citrate utilizzata in questo saggio contiene arsenite di sodio, che è tossico e deve essere maneggiato con le precauzioni necessarie.

Introduzione

Circa il 25% del totale delle proteine cellulari sono proteine di membrana e circa il 60% di esse sono bersagli farmacologici1,2. Uno dei potenziali bersagli farmacologici3, pirofofosasi legati alla membrana (mPPases), sono enzimi dimero che pompano protone e/o ione di sodio attraverso la membrana da idrolisi di piofosfato in due ortoposfati4. mPPases può essere trovato in vari organismi5 come batteri, archea, piante e parassiti protisti, con l'eccezione di esseri umani e animali4. Nei parassiti protisti, per esempi....

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Protocollo

1. Preparazione delle proteine

NOTA: l'espressione e la purificazione di TmPPase è stata descritta altrove13.

  1. Preparare 10 mL della soluzione di buffer di riattivazione contenente 20 mM 2-(N-morpholino)ethanesulfonico acid (MES) pH 6.5, 3,5% (v/v) glicerol, 2 mM dithiothreitol (DTT) e 0,05% dodecyl maltoside (DDM).
  2. Preparare 10 mL della miscela di reazione contenente 200 mM Tris-Cl pH 8.0, 8,0 mM MgCl2, 333 mM KCl e 67 mM NaCl.
    NOTA: È necessario che il mg2 per masticare il pirofafato, poiché il substrato di mPPase, Kè necessario per aumentare l'attivit....

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Risultati

In questo protocollo, sono stati testati otto composti (Figura 2A) insieme a IDP, un inibitore comune di pirofofosofasi, come controllo positivo. Ogni composto è stato testato in triplice copia a tre diverse concentrazioni (1 M, 5 M e 20 M) in triplice copia. Il flusso di lavoro dello screening è illustrato nella Figura 1, a partire dalla preparazione del campione e del reagente fino alla misurazione dell'assorbimento a 860 nm.

Alla f.......

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Discussione

Qui riportiamo un protocollo dettagliato per lo screening semplice degli inibitori per la pirofosasi legata alla membrana da T. maritima in un formato 96 pozzo basato su Vidilaseris et al.14. Questo protocollo è poco costoso e basato su 12-acido fosforolismibdico, che è formato da ortopofosfato e molybdate in condizioni acide e ridotto a specie di fosfomilybdenum con un colore blu distinto12. Questo metodo è preferito rispetto ad altri protocolli, come il più sensi.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato sostenuto dalle sovvenzioni della Jane and Aatos Erkko Foundation e della BBSRC (BB/M021610) ad Adrian Goldman, l'Accademia di Finlandia (n. 308105) a Keni Vidilaseris, (n. 310297) a Henri Xhaard, e (n. 265481) a Jari Yli-Kauhaluoma, e l'Università di Helsinki Fondi di Ricerca a Gustav Boije af Gennàs. Gli autori ringraziano Bernadette Gehl per il suo aiuto tecnico durante il progetto.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Foglio sigillante adesivoThermo ScientificAB0558
Ammonio eptamolibdato tetraidratoMerckF1412481 636
Acido ascorbicoSigma-Aldrich95212-250G
BioLite 96Well MultidishThermo Scientific130188
Dimetil solfossido (DMSO)Merck1167431000
Strisce per provette PCR a 8 pozzetti, 0,2 ml senza tappi (120)Genetica NipponFG-028
Dodecil maltoside (DDM)MelfordB2010-100G
EtanoloMerck1009901001
Acido acetico glacialeMerck1000631011
Acido cloridricoSigma-Aldrich,258148-500ML
Imidodifosfato di sodio saleSigma-AldrichI0631-1G
L-&alfa;-Fosfatidilcolina da lecitina di soiaSigma429415-100GM
Cloruro di magnesioSigma-Aldrich8147330500
Multipiastra 96 pozzetti Piastre PCRBio-RadMLL9651
MultiSkan GoThermo Scientific10680879
Nepheloskan Ascent (Tipo 750)Labsystems
Piastra di Petri in polistirene (dimensioni 150 mm x 15 mm)Sigma-AldrichP5981-100EA
Cloruro di potassioMerck104936
Prism 6 softwareGraphPad
QBT2 Blocco riscaldanteGrant Instruments
Meta-arsenito di sodioFisher Chemical
Sodio fosfato bibasico (Pi)SigmaS0876-1KG
Sodio pirofosfato bibasicoFluka71501-100G
Citrato trisodico diidratoFluka71404-1KG
, , ,, , , , , 12897692

Riferimenti

  1. Terstappen, G. C., Reggiani, A. In silico research in drug discovery. Trends in Pharmacological Sciences. 22 (1), 23-26 (2001).
  2. Rask-Andersen, M., Almen, M. S., Schioth, H. B. Trends in the exploitation of novel drug targets. Nature Reviews Drug Discovery. 10 (8),....

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Ristampe e permessi

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