在药物发现中,需要对化合物的药理活性作用机制和治疗靶标有深刻的了解。细胞热位移分析(CETSA)是可以直接用来研究药物在活细胞甚至组织等复杂样本中是否结合到靶蛋白的有效方法,对新药研发有非常大的推动效应。
Alexey L. Chernobrovkin在2020年3月份的bioRxiv预印版中发布采用Evosep one 连接Thermo fisher Q Exactive HF Orbitrap用TMT的方法做蛋白质组学和CETSA方法联用进行分析Staurosporine对K562细胞蛋白的热稳定影响从而评价此方法用于新药研发的潜在价值。
实验方法:
在本研究中采用TMT技术对Staurosporine和不同温度处理的K562细胞悬浮液和裂解液中的可溶性蛋白进行标记定量,从而评价熔融曲线和“压缩”CETSA模式两种方法。
实验结果:
结果1:
熔融曲线法,结果鉴定出8321个蛋白质组,其中6351个蛋白质组,可以在两种处理条件下拟合解链曲线。曲线分析使我们能够确定172种蛋白质改变了它们的稳定性,其中96种蛋白质被稳定化,76种被Staurosporine去稳定化。
“压缩”模式能够检测到类似数量的星形孢菌素诱导的蛋白质热稳定性变化:发现83种蛋白质(74种激酶)稳定,17种稳定蛋白质(15种激酶)在用星形孢菌素处理后变得不稳定。
结果2:
在完整的细胞形式中,67种激酶(52种是蛋白激酶)被鉴定为hits,而裂解物形式中,77种激酶(75种是蛋白激酶)被鉴定为hits,并且34种蛋白激酶在形式之间重叠。在实验中,大多数命中都是非激酶,其中许多可以映射到蛋白激酶信号通路,表明完整细胞中激酶活性的干扰也影响激酶相互作用蛋白的热稳定性。Staurosporine对完整细胞的处理对属于多种信号通路的几种非激酶蛋白的热位移有显著影响。受影响的非激酶的突出例子包括GSK3B相互作用蛋白GSKIP和细胞周期蛋白依赖性激酶底物RB1(图3B,C)。在裂解物形式中热稳定的一些激酶在完整细胞实验中被发现是不稳定的。一个例子是MAP2K1(MEK1),它在裂解物中稳定,但在完整细胞中不稳定。MAP2K1相互作用激酶KSR1和RAF1仅在完整细胞中被发现,与MAP2K1相似,它们也是不稳定的(图3C)。这种差异的原因可能是蛋白质复合物在裂解物中的分散,但也可能是由于裂解物中小代谢物(主要是α-TP)的浓度降低。
结果3:
为了检测Staurosporine在治疗中的结果。从14个单独的星形孢菌素处理的K562裂解物的生物复制中积累数据能够识别和可靠地定量7500多种蛋白质。其中293种热稳定性随浓度变化的蛋白质:169种蛋白质(117种激酶)稳定,63种蛋白质(11种激酶)不稳定。
2022-05-05
2022-04-14
2022-04-12
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