细胞中,非共价药物靶点发现

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技术简介

活性小分子在发挥生物学功能时,若与靶点蛋白间的相互作用为非共价形式(如氢键、堆积),则可将该活性小分子改造具有相似活性的化学探针,并利用原位快速光交联策略,在原生物学活性环境中,将非共价作用转化为共价相互作用,从蛋白质组中直接捕获活性分子的作用靶点,为揭示活性小分子的作用机制提供更详细的信息。

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活性分子衍生的光交联探针,光照引发共价连接蛋白,富集,酶解,多重定量标记,质谱检测,分析得到小分子作用靶点
服务内容
非共价药物分子探针的设计与改造
非共价药物分子靶点蛋白的组学分析(基于凝胶成像与生物大分子质谱)
非共价药物作用位点解析(基于质谱)
非共价药物作用靶点验证(靶向定量蛋白质分析/蛋白免疫印迹法)
技术背景
化学小分子药物在疾病药物研发领域中占据重要地位,截止到目前,在FDA批准药物针对的812种人类蛋白质靶点中,84%对应的为化学小分子药物,其中639个靶点仅有化学小分子药物被开发出来。化学小分子药物与靶点蛋白质作用方式可分为非共价和共价两种,目前,非共价作用形式占主要地位。
案例解析
项目需求:
在新药筛选过程中,基于细胞活力筛选技术,发现化合物A对目标细胞系具有显著的抑制活性,该项目目标从分子水平发现化合物A的靶点蛋白质,一方面解析化合物A的分子机制,另一方面发现潜在新的靶标。
解决方案:
根据化合物A结构和活性,设计并合成了光亲和探针Probe A,包括光交联基团和生物正交基团。利用上述的化学蛋白质靶点发现平台,在化合物A活性相关的细胞系中,分别进行了基于荧光胶和基于质谱的蛋白质靶点鉴定,在获得了潜在靶点蛋白之后,结合相应的生物信息学分析,对化合物A的分子机制进行解析。
数据展示:
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基于荧光胶分析的标记实验,Probe A能够有效标记蛋白质,且标记信号能够被化合物A显著竞争,表明Probe A与化合物A靶点覆盖度类似,能够用做化学探针工具,进行后续靶点发现。
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Volcano plot 展示Probe A vs DMSO Direct)实验中,114个蛋白质(上图红色标注)被Probe A探针显著性富集;Probe A vs (A+Probe A) (Competition) 实验中, 38个蛋白质(下图红色标注)被Probe A标记且被原始化合物A显著性竞争;两组实验产生32个高置信度A结合蛋白质。(n = 3, ratio ≥2p-value ≤ 0.05 
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32个高置信度A结合蛋白质进行GO_Biological pathway分析,候选蛋白质显著富集在phospholipid efflux, negative regulation of lipase activity, regulation of sterol transport等信号通路中,与表型吻合
研锦生物可以利用基于靶点或小分子结构的药物设计方法,对可购买化合物、天然产物等数据库进行虚拟筛选,并获得潜在活性的化合物列表供进一步活性实验确证。面向制药企业和科研院所,可提供一站式的早期药物研发服务,包括虚拟药物筛选、先导优化、靶标预测、 动力学模拟等,涉及小分子化学药、生物药、中药等多种新药类型,为您提供优质的药物发现服务