Бактерия Clostridium ботулинического производит нейротоксин ботулизма, один из самых мощных биологических токсинов, известных человеку 1. Есть 7 различных ботулинического токсина серотипа (ботулинического токсина / AG). BoNT / A-Галль вызвать паралич в нервно-мышечном соединении из-за SNARE комплекса протеолиза 2,3. SNARE протеолиз предотвращает нейромедиатора везикул-слияние мембран и, следовательно, блоки нейротрансмиттеров экзоцитоз 4. Конкретный целевой SNARE, зависит от конкретного BoNT серотипа, вовлеченной в процесс интоксикации. BoNT / и BoNT / E расщепляют SNAP-25, тогда как BoNT / C расщепляет обе SNAP-25 и синтаксина 5. Остальные серотипов расщепляют синаптобревин (также называется везикул, ассоциированных мембранный белок (VAMP). BoNT / была выбрана для разработки анализа, как он отвечает за высокой долей природного ботулизма и имеет самую длинную продолжительность действия 6. Развитие малого молекулы терапевтические против BoNT / A является одной из основных целей длянаша программа открытие и использовал традиционные методы целевые основе выявить активные ингибиторы сайт протеолитические 7, 8-10. Тем не менее, создание активных ингибиторов сайта с действием широкого спектра против нескольких серотипов и эффективности постэкспозиционного, вероятно, будет сложным.
Поэтому мы внедрили инновационную фенотипическую наркотиков подход обнаружения, которая использует BoNT SNAP-25 расщепление в качестве функциональной конечной точки для определения малых молекул, которые могут блокировать BoNT-опосредованной двигательных нейронов интоксикации. SNAP-25 необходим для высвобождения нейротрансмиттеров, как деградация SNAP-25 является предиктором паралича и летальности в естественных условиях. Например, на основе клеток скрининг может привести к обнаружению новых модуляторов клеточных факторов, ответственных за токсин инактивации или ингибирования токсина путей внутри клеток-мишеней. Важным фактором в развитии фенотипической анализа является выбор физиологически соответствующих биологических моделей. Wе и другие описали мышиных эмбриональных стволовых (ES) клеток, полученных моторные нейроны, которые воспроизводят иммунологическую характер первичных двигательных нейронов, в том числе выражения SNAP-25 11- 13. Важно, что эти сотовые системы весьма чувствительны к BoNT / A интоксикации и демонстрируют зависимое от дозы расщепление SNAP-25 в ответ на увеличение концентрации токсина 11,12. Дифференцированные моторные нейроны производятся также в количествах, достаточных для анализа, основанного высокая пропускная пластины и разрешенных дизайн массив клеточных анализов.
Фенотипический анализ является методом иммунофлюоресценции с использованием двух различных антител для количественного расщепление эндогенно выразил полноразмерной SNAP-25 во время BoNT / A интоксикации мыши двигательных нейронов культуры. Карбоксильную терминал BoNT / расщепление чувствительных (BACS) антитело, которое распознает только полную длину SNAP-25 позволяет оценить BoNT / A опосредованного протеолиза SNAP-25выражение в двигателе мыши нейронов 10. Принципиальная схема анализа HCI изображен на рисунке 1.