O experimento usado aqui mostra um método de docking molecular combinado com ensaio de deslocamento térmico celular para prever e validar a interação entre pequenas moléculas e alvos proteicos.
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Artigo de método
Predição de Alvos de Proteínas e Validação de Compostos de Moléculas Pequenas
Neste artigo
Resumo
Resumo
As proteínas são fundamentais para a fisiologia humana, sendo seus alvos cruciais na pesquisa e no desenvolvimento de medicamentos. A identificação e validação de alvos proteicos cruciais tornaram-se parte integrante do desenvolvimento de medicamentos. O docking molecular é uma ferramenta computacional amplamente utilizada para investigar a ligação proteína-ligante, especialmente no contexto de interações entre drogas e proteínas-alvo. Para a verificação experimental da ligação e para acessar a ligação do medicamento e seu alvo diretamente, é utilizado o método de ensaio de deslocamento térmico celular (CETSA). Este estudo teve como objetivo integrar o docking molecular com o CETSA para prever e validar interações entre drogas e alvos de proteínas vitais. Especificamente, previmos a interação entre xanthatina e a proteína Keap1, bem como seu modo de ligação por meio de análise de docking molecular, seguida de verificação da interação usando o ensaio CETSA. Nossos resultados demonstraram que a xanthatina pode estabelecer ligações de hidrogênio com resíduos de aminoácidos específicos da proteína Keap1 e reduzir a termoestabilidade da proteína Keap1, indicando que a xanthatina pode interagir diretamente com a proteína Keap1.
Introdução
As proteínas são macromoléculas altamente importantes nos organismos vivos e possuem uma gama diversificada de funções únicas dentro das células, como composição da membrana, formação do citoesqueleto, atividade enzimática, transporte, sinalização celular e envolvimento em mecanismos intracelulares e extracelulares 1,2,3. As proteínas manifestam suas funções biológicas principalmente por meio de interações específicas com uma variedade de moléculas, incluindo outras proteínas, ácidos nucléicos, ligantes de moléculas pequenas e íons metálicos 1,4
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Protocolo
1. Baixando as estruturas de xanthatin e Keap1
- Abra o banco de dados PubChem (https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/), insira xanthatin (molécula pequena), pressione Pesquisar e clique em O primeiro resultado. Clique em Download e clique em Salvar em Estrutura 2D para salvar o composto no formato .sdf.
- Baixe a estrutura cristalina da proteína.
- Abra o banco de dados UniProt (https://www.uniprot.org/), insira Keap1 e clique em Pesquisar. Clique em Humano em organismos populares na coluna da esquerda e, em seguida, clique em
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Resultados
A análise de docking molecular previu a interação entre xanthatin e proteína Keap1. A Figura 2 demonstra a formação de ligações de hidrogênio entre a xanateína e os resíduos de aminoácidos Gly-367 e Val-606 da proteína Keap1, com um comprimento de ligação de hidrogênio de 2,17 Å para Gly-367 e 2,13 Å para Val-606. Além disso, a pontuação de encaixe calculada de -5,69 kcal / mol significa uma boa afinidade de ligação entre a xanthatina e a proteína Keap1.
O método .......
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Discussão
A identificação de alvos de doenças e a descoberta e desenvolvimento de medicamentos estão intimamente interligadas27. Ao visar precisamente alvos específicos, os candidatos a medicamentos podem ser desenvolvidos para tratar doenças específicas de forma mais eficaz, minimizando simultaneamente os efeitos colaterais associados aos medicamentos28,29. Os alvos mais comumente usados são alvos de proteínas30. No entanto,.......
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Divulgações
Os autores não têm nada a divulgar.
Agradecimentos
Este trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (82004031) e pelo Programa de Ciência e Tecnologia de Sichuan (2022NSFSC1303). Expressamos nossa grande gratidão a Jiayi Sun no Instituto Inovador de Medicina Chinesa e Farmácia, Universidade de Medicina Tradicional Chinesa de Chengdu, pela assistência com western blot.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| 0,45 μ m Membrana de fluoreto de polivinilideno | Millipore | PR05509 | |
| Etanol anidro | Produtos químicos Chron | 64-17-5 | |
| Albumina de soro bovino | BioFroxx | 4240GR100 | |
| Misturas de inibidores de protease de amplo espectro | Boster Biological Technology Co., Ltd | AR1193 | |
| DMSO | Boster Biological Technology Co., Ltd | PYG0040 | |
| Reagente de quimioluminescência aprimorado | Beyotime Biotechnology Co., Ltd | P0018S | |
| GAPDH anticorpo | ProteinTech Group Co., Ltd | 10494-1-AP | |
| Gel Imaging Instrument | E-BLOT | Touch Imager Pro | |
| Gradient PCR | Biometra TADVANCED | Biometra Tadvanced 96SG | |
| Centrífuga | de congelamento de alta velocidadeBeckman Coulter | Allegra X-30R | |
| Horseradish peroxidase conjugada affiniPure anticorpo de cabra | ProteinTech Group Co., Ltd | SA00001-2 | |
| Álcool isopropílico | produtos químicos | 67-63-0 | |
| , Ltd | R26935 | ||
| Banho do metal | Analytik Jena | TSC | |
| Metanol | Chron dos produtos químicos | 67-56-1 | |
| Ncmblot tampão de transferência rápida (20×) | NCM Biotech Co., Ltd | WB4600 | |
| Omni-Easy OneStep PAGE gel de preparação rápida kie | Epizyme Biotech Co., Ltd | PG212 | |
| Tampão fosfato salino | Boster Biological Technology Co., Ltd | PYG0021 | |
| Marcador de proteína de cor prestained | Biosharp | BL741A | |
| Sistema de Eletroforese de Blotting de Proteínas | Bio-Rad | MiniPROTEANÒ Tetra Cell | |
| RAW264.7 célula | Beyotime Biotechnology Co., Ltd | C7505 | |
| RAW264.7 meio específico da célula | Procell Life Science& Technology Co., Ltd | CM-0597 | |
| Tampão de carregamento de proteína SDS-PAGE | Boster Biological Technology Co., Ltd | AR1112-10 | |
| SDS-PAGE pó de buffer de corrida | Servicebio | G2018 | |
| Tris tamponado pó salino | Servicebio | G0001 | |
| Tween 20 | BioFroxx | 1247ML100 | |
| Banho-maria | Memmert | WNE10 | |
| Purificador de água | Millipore | Milli- IQ 7005 | |
| Xanthatin | ChemConst Biotechnology Co., Ltd | CONST210706 |
Referências
- 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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Reimpressões e permissões
