$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Identyfikacja małych cząsteczek docelowych białek jest niezbędna do mechanistycznego zrozumienia i rozwoju potencjalnych leków terapeutycznych1,2,3. Chromatografia powinowactwa, jako klasyczna metoda identyfikacji docelowych białek małych cząsteczek, przyniosła dobre wyniki4,5. Metoda ta ma jednak ograniczenia, ponieważ chemiczna modyfikacja małych cząsteczek często skutkuje zmniejszoną lub zmienioną specyficznością wiązania lub powinowactwem. Aby przezwyciężyć te ograniczenia, opracowano ostatnio i zastosowano kilka nowych strategii w celu identyfikacji celów małych cząsteczek bez chemicznej modyfikacji małych cząsteczek. Te bezpośrednie metody identyfikacji docelowej małych cząsteczek bez znaczników obejmują stabilność docelową reagującą na powinowactwo do leku (DARTS)6, stabilność białek na podstawie szybkości utleniania (SPROX)7, komórkowy test przesunięcia termicznego (CETSA)8,9 oraz termiczne profilowanie proteomu (TPP)10. Metody te są bardzo korzystne, ponieważ wykorzystują naturalne, niemodyfikowane małe cząsteczki i opierają się tylko na bezpośrednich oddziaływaniach wiążących w celu znalezienia docelowych białek11.
Wśród tych nowych metod, DARTS jest stosunkowo prostą metodologią, która może być łatwo przyjęta przez większość laboratoriów12,13. DARTS opiera się na koncepcji, że białka związane z ligandami wykazują zmodyfikowaną podatność na degradację enzymatyczną w porównaniu z białkami niezwiązanymi. Nowe białko docelowe można wykryć poprzez badanie zmienionego prążka w żelu SDS-PAGE za pomocą chromatografii cieczowej ze spektrometrią mas (LC-MS/MS). Podejście to zostało z powodzeniem wdrożone do identyfikacji nieznanych wcześniej celów produktów naturalnych i leków14,15,16,17,18,19. Jest również skuteczny jako środek do badania przesiewowego lub walidacji wiązania związków z określonym białkiem20,21. W tym badaniu przedstawiamy ulepszenie eksperymentu poprzez monitorowanie zmian stabilności białek z małymi cząsteczkami i identyfikację powinowactwa wiązania białko-ligand. Jako przykładu posłużymy się interakcją mTOR-rapamycyna, aby zademonstrować nasze podejście.