Ацетил-клик-химический анализ для измерения ацетилирования гистон-ацетилтрансферазы 1
26 января 2024 г.
Быстрые и точные химические анализы для скрининга специфических ингибиторов являются важным инструментом в арсенале разработки лекарств. Здесь мы представляем масштабируемый химический анализ с ацетиловым щелком для измерения ингибирования активности ацетилирования HAT1.
Разработанный нами ацетил-клик-анализ служит инструментом для оценки активности ацетилтрансферазы HAT1, что является ключевым моментом в выделении гистонов H4 перед включением нуклеосом. Мы стремимся использовать этот метод для высокопроизводительного скрининга низкомолекулярных ингибиторов против фермента HAT1. Этот метод измеряет ферментативную активность непосредственно на пептидном субстрате.
Это дает преимущества по сравнению с другими ферментативными анализами, позволяя избежать биологической вариабельности и затрат, связанных с антителами. Это также обеспечивает высокую пропускную способность и может быть адаптировано для использования с другими ацетилтрансферазами. Недавно мы опубликовали низкомолекулярный ингибитор HAT1, основанный на этом анализе, который обладает активностью в клетках и животных.
Мы продолжаем использовать этот анализ для скрининга дополнительных химических библиотек и определения взаимосвязей структурной активности. Мы совершенствуем методы отслеживания продукции гистонов, сворачивания, сопровождения и интеграции хроматина. Это подчеркивает необходимость совершенствования химических инструментов для изучения биологических механизмов и стимулирования разработки лекарств.
Наша цель состоит в том, чтобы продемонстрировать, что целенаправленная выработка гистонов может иметь терапевтическую пользу при таких заболеваниях, как рак.
Обзор
В данной статье представлен масштабируемый метод анализа на основе ацетильной клик-химии, предназначенный для измерения ингибирования ацетилирующей активности HAT1. Этот анализ служит ценным инструментом для высокопроизводительного скрининга низкомолекулярных ингибиторов фермента HAT1.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Биохимия
- Разработка лекарственных препаратов
- Энзимология
Теоретическая часть
- Активность ацетилтрансферазы HAT1 имеет решающее значение для изоляции гистонов H4.
- Существующие методы могут характеризоваться биологической вариабельностью и высокой стоимостью.
- Высокопроизводительный скрининг необходим для эффективного поиска новых лекарственных средств.
- Малые молекулы-ингибиторы могут влиять на активность HAT1 в клетках и организмах животных.
Цель исследования
- Разработать надежный анализ для измерения активности HAT1.
- Облегчить скрининг потенциальных низкомолекулярных ингибиторов.
- Предоставить метод, минимизирующий вариабельность и затраты, связанные с традиционными анализами.
Используемые методы
- Анализ с использованием ацетильной клик-химии для измерения активности HAT1.
- Прямое измерение ферментативной активности на пептидных субстратах.
- Адаптация метода для других ацетилтрансфераз.
- Возможность высокопроизводительного анализа для применения в скрининге.
Основные результаты
- Метод анализа эффективно измеряет активность ацетилирования HAT1.
- Продемонстрированы преимущества перед традиционными ферментативными анализами.
- Успешно идентифицирован низкомолекулярный ингибитор HAT1.
- Ингибитор проявляет активность в клеточных и животных моделях.
Выводы
- Ацетил-клик анализ является ценным инструментом для разработки лекарственных препаратов.
- Он представляет собой масштабируемый и эффективный метод скрининга ингибиторов.
- Данный подход может быть адаптирован для различных ацетилтрансфераз.
Часто задаваемые вопросы
Значимость для профильной отрасли
Прямое измерение ацетилтрансферазной активности HAT1 с помощью анализа на основе ацетил-клик-химии позволяет проводить высокопроизводительный поиск низкомолекулярных ингибиторов, что отвечает критической потребности на ранних этапах разработки онкологических препаратов. Данная платформа снижает биологическую вариабельность и операционные расходы, обеспечивая надежную валидацию мишеней и снижение механистических рисков для программ по изучению хроматин-модифицирующих ферментов. Ее масштабируемость и адаптивность делают ее многоразовым инструментом для скрининга всего портфеля соединений и идентификации ведущих структур.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранние этапы поиска и валидация мишеней
- Обеспечивает возможность прямого анализа ферментативной функции HAT1 для валидации мишени.
- Способствует снижению механистических рисков путем количественного определения влияния ингибитора на ацетилирование субстрата.
- Облегчает быстрый отбор химических соединений на основе функциональных показателей.
Скрининг и разработка анализа
- Обеспечивает стандартизированный анализ без использования антител для воспроизводимого высокопроизводительного скрининга.
- Позволяет получать количественные показатели флуоресценции для надежного ранжирования соединений.
- Снижает биологическую вариабельность, повышая устойчивость и масштабируемость анализа.
Трансляционные и доклинические исследования
- Позволяет проводить исследования зависимости «структура — активность» для оптимизации эффективности и селективности ингибитора.
- Обеспечивает преемственность от биохимического скрининга к валидации на клеточном уровне и in vivo.
- Способствует изучению механизмов продукции гистонов и интеграции хроматина, имеющих значение для моделей заболеваний.
Интеграция в конвейер и рабочий процесс
Данный анализ применяется на стыке этапов первичного поиска и идентификации ведущих соединений, обеспечивая переход от биохимической валидации мишени к отбору доклинических кандидатов.
- Дискавери-биология: Количественно определяет активность HAT1 и влияние ингибитора, что способствует оценке мишеней на основе выдвинутых гипотез.
- Скрининг: Обеспечивает воспроизводимые и масштабируемые результаты для оценки библиотек соединений.
- Аналитика: Предоставляет количественные измерения флуоресценции для сравнительного анализа эффективности ингибиторов.
- Трансляционные исследования: Согласует биохимические данные с последующими исследованиями на клеточных моделях и животных для обеспечения непрерывности трансляционного процесса.
- Корпоративное повторное использование: Применим к другим ацетилтрансферазам, что позволяет расширить платформу для изучения других эпигенетических мишеней.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: повышает достоверность прогнозирования взаимодействия с мишенью и механизма действия ингибитора.
- Операционная ценность: оптимизирует настройку анализа, снижает затраты и увеличивает пропускную способность.
- Стратегическая ценность: повышает качество принятия решений о продолжении или прекращении разработки (go/no-go) и ускоряет продвижение портфеля на ранних стадиях.
- Влияние на портфель: способствует приоритизации эпигенетических мишеней и химических серий с учетом рисков.
Особенности реализации
- Требуются экспертные знания в области энзимологии, клик-химии и флуоресцентной детекции.
- Необходим доступ к оборудованию для получения рекомбинантных белков и аналитическим планшетным ридерам.
- Требуется стандартизация между исследовательскими группами для обеспечения сопоставимости данных в ходе кампаний по скринингу.
- Метод может быть адаптирован для других ацетилтрансфераз при соответствующем подборе субстрата и фермента.
- Эффективность анализа может зависеть от качества пептидного субстрата и стабильности состава реагентов.
