Test chemiczny Acetyl-Click do pomiaru acetylacji acetylotransferazy histonowej 1
26 stycznia 2024
Szybkie i dokładne testy chemiczne do badań przesiewowych pod kątem określonych inhibitorów są ważnym narzędziem w arsenale rozwoju leków. Tutaj przedstawiamy skalowalny test chemiczny acetylu do pomiaru hamowania aktywności acetylacji HAT1.
Opracowany przez nas test acetyl-click służy jako narzędzie do oceny aktywności acetylotransferazy HAT1, która ma kluczowe znaczenie w izolowaniu histonów H4 przed włączeniem nukleosomów. Naszym celem jest wykorzystanie tej metody do wysokoprzepustowych badań przesiewowych inhibitorów małocząsteczkowych przeciwko enzymowi HAT1. Metoda ta mierzy aktywność enzymatyczną bezpośrednio na substracie peptydowym.
Daje to korzyści w porównaniu z innymi testami enzymatycznymi, unikając zmienności biologicznej i kosztów związanych z przeciwciałami. Jest to również wysoka przepustowość i może być dostosowana do stosowania z innymi acetylotransferazami. Niedawno opublikowaliśmy małocząsteczkowy inhibitor HAT1 oparty na tym teście, który ma aktywność w komórkach i zwierzętach.
Nadal używamy tego testu do badania przesiewowego dodatkowych bibliotek chemicznych i wykonywania zależności między aktywnością struktury. Rozwijamy metody śledzenia produkcji histonów, fałdowania, opiekuńczości i integracji chromatyny. Uwypukla to potrzebę udoskonalenia narzędzi chemicznych w celu badania mechanizmów biologicznych i stymulowania odkrywania leków.
Naszym celem jest wykazanie, że celowanie w produkcję histonów może przynieść korzyści terapeutyczne w przypadku chorób takich jak rak.
Przegląd
Niniejszy artykuł przedstawia skalowalny test oparty na chemii acetyl-click, zaprojektowany do pomiaru inhibicji aktywności acetylotransferazy HAT1. Test ten stanowi wartościowe narzędzie do wysokoprzepustowego przesiewania małocząsteczkowych inhibitorów enzymu HAT1.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Biochemia
- Opracowywanie leków
- Enzymologia
Wstęp
- Aktywność acetylotransferazy HAT1 jest kluczowa dla izolacji histonów H4.
- Obecne metody mogą wiązać się ze zmiennością biologiczną i wysokimi kosztami.
- Przesiewy wysokoprzepustowe są niezbędne do efektywnego odkrywania leków.
- Inhibitory drobnocząsteczkowe mogą wpływać na aktywność HAT1 w komórkach i organizmach zwierzęcych.
Cel badania
- Opracowanie niezawodnego testu do pomiaru aktywności HAT1.
- Ułatwienie przesiewania potencjalnych inhibitorów małocząsteczkowych.
- Zapewnienie metody minimalizującej zmienność oraz koszty związane z tradycyjnymi testami.
Zastosowane metody
- Test oparty na chemii typu acetyl-click do pomiaru aktywności HAT1.
- Bezpośredni pomiar aktywności enzymatycznej na substratach peptydowych.
- Adaptacja metody dla innych acetylotransferaz.
- Możliwości wysokoprzepustowe dla zastosowań w badaniach przesiewowych.
Główne wyniki
- Test skutecznie mierzy aktywność acetylotransferazy HAT1.
- Wykazano zalety w stosunku do tradycyjnych testów enzymatycznych.
- Pomyślnie zidentyfikowano małocząsteczkowy inhibitor HAT1.
- Inhibitor wykazuje aktywność w modelach komórkowych i zwierzęcych.
Wnioski
- Test acetyl-click jest cennym narzędziem w opracowywaniu leków.
- Zapewnia on skalowalną i wydajną metodę przesiewową w poszukiwaniu inhibitorów.
- Podejście to można dostosować do różnych acetylotransferaz.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Bezpośredni pomiar aktywności acetylotransferazy HAT1 z wykorzystaniem testu opartego na chemii klikowej acetylowania umożliwia wysokoprzepustową identyfikację inhibitorów małocząsteczkowych, co odpowiada na krytyczne potrzeby we wczesnej fazie opracowywania leków onkologicznych. Platforma ta zmniejsza zmienność biologiczną oraz koszty operacyjne, wspierając rzetelną walidację celu i redukcję ryzyka mechanistycznego w programach dotyczących enzymów modyfikujących chromatynę. Jej skalowalność i adaptacyjność sprawiają, że stanowi ona wielokrotnego użytku zasób do przesiewania całego portfolio oraz identyfikacji związków wiodących.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Umożliwia bezpośrednią analizę funkcji enzymatycznej HAT1 w celu walidacji celu terapeutycznego.
- Wspiera ograniczanie ryzyka mechanistycznego poprzez kwantyfikację wpływu inhibitorów na acetylację substratu.
- Ułatwia szybką selekcję substancji chemicznych na podstawie odczytów funkcjonalnych.
Przesiewanie i opracowywanie testów
- Zapewnia zstandaryzowany test bez użycia przeciwciał, umożliwiający odtwarzalne przesiewanie wysokoprzepustowe.
- Generuje ilościowe wyniki fluorescencji dla wiarygodnego rankingu związków.
- Ogranicza zmienność biologiczną, zwiększając odporność i skalowalność testu.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Umożliwia badania zależności struktura-aktywność w celu optymalizacji potencji i selektywności inhibitora.
- Zapewnia ciągłość od przesiewania biochemicznego po walidację komórkową i in vivo.
- Ułatwia badanie mechanizmów produkcji histonów i integracji chromatyny istotnych dla modeli chorób.
Integracja potoków i przepływów pracy
Ten test integruje etap wczesnego odkrywania z identyfikacją związków wiodących, stanowiąc pomost między biochemiczną walidacją celu a wyborem kandydata do badań przedklinicznych.
- Biologia odkrywcza: Ilościowo określa aktywność HAT1 oraz wpływ inhibitorów, wspierając ocenę celów terapeutycznych opartą na hipotezach.
- Przesiewanie: Dostarcza powtarzalnych i skalowalnych wyników do oceny bibliotek związków.
- Analityka: Zapewnia ilościowe pomiary fluorescencji do analizy porównawczej skuteczności inhibitorów.
- Badania translacyjne: Koreluje wyniki biochemiczne z późniejszymi badaniami komórkowymi i zwierzęcymi w celu zapewnienia ciągłości translacyjnej.
- Wykorzystanie w skali przedsiębiorstwa: Możliwość adaptacji do innych acetylotransferaz, co umożliwia rozszerzenie platformy na inne cele epigenetyczne.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną w zakresie wiązania z celem i mechanizmu działania inhibitora.
- Wartość operacyjna: Optymalizuje konfigurację testu, redukuje koszty i zwiększa wydajność.
- Wartość strategiczna: Poprawia jakość decyzji o kontynuacji lub przerwaniu badań (go/no-go) i przyspiesza rozwój portfela na wczesnym etapie.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację celów epigenetycznych i serii chemicznych z uwzględnieniem ryzyka.
Wskazówki dotyczące wdrożenia
- Wymaga wiedzy z zakresu enzymologii, chemii klik oraz detekcji fluorescencyjnej.
- Wymaga dostępu do zaplecza produkcji białek rekombinowanych oraz analitycznych czytników płytek.
- Wymaga standaryzacji międzyzespołowej w celu zapewnienia porównywalności danych w kampaniach przesiewowych.
- Metoda jest adaptowalna do innych acetylotransferaz przy odpowiednim doborze substratu i enzymu.
- Wydajność testu może zależeć od jakości substratu peptydowego oraz spójności odczynników.
