27 августа 2019 г.
В этом исследовании мы расширили возможности анализа данных эксперимента DARTS, отслеживая изменения в стабильности белка и оценивая сродство белково-лигандовых взаимодействий. Взаимодействия могут быть построены на две кривые: протеолитическая кривая и кривая доза-зависимости. Мы использовали mTOR-rapamycin взаимодействия в качестве образцового случая.
Лекарственное сродство реагировать целевой стабильности, DARTS, является надежным методом для обнаружения новых малых молекул белка целей. Он может быть использован для проверки известных взаимодействий мало-молекулы белка и найти потенциальные цели белка для натуральных продуктов. В этом исследовании мы еще больше расширить возможности анализа данных эксперимента DARTS путем мониторинга изменений в стабильности белка и оценки сродства белково-лигандовых взаимодействий.
Белково-лигандовые взаимодействия могут быть построены против двух кривых, протеолитической кривой и кривой зависимости от дозы. Мы использовали взаимодействие mTOR-рапамицин в качестве образцового случая для создания нашего протокола. Выращивайте 293T-клетки с помощью DMEM с 10%фетальной сывороткой крупного рогатого скота, двухмилимолянным глутамином и 1%антибиотиками.
Инкубировать культуры при 37 градусах по Цельсию под 5%углекислого газа. Когда культура достигает 80 до 90% слияния, мыть клетки дважды с холодной PBS. Используйте сотовый скребок, чтобы собрать клетки в соответствующее количество холодного буфера лиза клетки и передать лизирование клеток в 1,5-миллиметровую трубку.
Инвертировать, чтобы смешать буфер лиза и лизирование клеток хорошо и инкубировать трубку на льду в течение 10 минут. Центрифуга трубки при 18 000 раз г в течение 10 минут при четырех градусах Цельсия. Перенесите супернатант в новую 1,5-миллилитровую трубку и держите охлажденным на льду.
Выполните анализ BCA, чтобы приблизить концентрацию белка лисатов и рассчитать разбавление проназ на основе концентрации белка. Во-первых, перенесите лизат в две 1,5-миллилитровые трубки по 99 микролитров каждая. Добавьте один микролитер раствора мелкокаликулярного бульона к каждой алициту лизата и инкубировать две трубки в течение 30-60 минут при комнатной температуре при встряхивании.
На льду устанавливают серийные разбавления свежеоттая проназного раствора в 1x ТНК. После инкубации с небольшой молекулой, разделить каждый aliquot на 20 микролитров образцов в пяти трубках. Чтобы обеспечить одинаковое время пищеварения, через определенные промежутки времени каждые 30 секунд, добавьте два микролитера подготовленных проназных растворов в образцы соответственно.
Для одной контрольной группы добавьте два микролитера буфера ТНК. Через 5-20 минут, остановить переваривание шести труб через добавление двух микролитров холодного 20x ингибитора протеазы коктейль с 30-секундными интервалами. Хорошо перемешать и инкубировать на льду в течение 10 минут.
Разбавить каждый образец шестью микролитров 5x SDS-PAGE загрузки буфера и варить образцы в водяной бане при 70 градусов по Цельсию в течение 10 минут. Теперь, для выполнения западной помарки, загрузите равное количество белка в скважины геля 8%SDS-PAGE, а также соответствующий молекулярный маркер веса. Запустите гель в течение 30 минут на 80 вольт, затем отрегулируйте напряжение до 120 вольт и продолжайте работать в течение одного-двух часов.
Убедитесь, что небольшая молекула может связываться непосредственно с потенциальными белками-мишенями. В этом протоколе инкубация с небольшой молекулой подтвердила защиту от протеолиза. Было установлено, что три группы защищены инкубацией рапамицином для управления транспортным средством.
Западные blotting проиллюстрировали при наличии белка mTOR при низких соотношениях проназ к белку и его уменьшение и потерю с увеличением соотношения. Протеолиз mTOR проназой был явно ингибируется наличием рапамицина и добавление рапамицина вызвало очевидный сдвиг в протеолитической кривой. Доза рапамицина зависит от повышения уровня mTOR, что свидетельствует о повышении устойчивости mTOR с лечением рапамицином.
Количественная оценка интенсивности целевой белковой полосы свидетельствует о том, что mTOR является целевым белком рапамицина. Для того, чтобы получить лучший эффект шаг за шагом, этот эксперимент, возможно, придется повторить несколько раз, чтобы получить подходящий диапазон проназа над соотношением белка.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Это исследование улучшает возможности анализа данных в эксперименте DARTS за счет мониторинга изменений стабильности белков и оценки аффинностей взаимодействий белок-лиганд. Взаимодействие mTOR-рапамицин служит примерным случаем для этого анализа.
The enhanced DARTS assay provides a label-free, native-state approach to validate small-molecule target engagement, supporting early-stage target de-risking. By quantifying binding affinity through proteolytic and dose-dependent curves, it enables mechanistic confidence in hit-to-lead progression. This method aids in prioritizing compounds with validated target interactions, reducing attrition due to false positives in downstream screening.
The assay fits between primary hit confirmation and lead optimization, offering biophysical validation before cellular functional assays.