非标记分子互作系统Science应用案例汇总
2024-05-27 来源:赛多利斯实验室 点击次数:639
在生命科学研究领域，了解小分子与蛋白质之间的相互作用对于新药发现、疾病治疗及生物过程研究具有至关重要的意义。
与传统方法相比，基于生物层干涉技术的Octet®非标记分子互作系统采用“浸入即读”的生物传感器对样品直接进行检测，结果更准确，是美国药典及中国药审中心认可的分子互作检测方法的金标准之一。而且Octet®通量高、使用相对简单，在小分子化合物亲和力检测、药物筛选中发挥了重要作用。
今天，让我们一同欣赏几篇2024年发表的关于小分子研究的优秀文章。
Science
脂肪肝新靶点[1]
中国医学科学院基础医学研究所
肝细胞脂肪代谢对预防非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）和其他慢性代谢性疾病具有重要意义。中国医学科学院基础医学研究所黄波团队研究发现，糖原合成使用其中间代谢物尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）来拮抗脂肪生成，从而引导小鼠和人肝细胞将葡萄糖碳储存为糖原。在这项机制研究中，发现UDPG通过SLC35F5转运进入高尔基体后，诱导蛋白酶S1P的泛素化降解，从而阻断活性形式SREBP1c的生成，最终抑制脂肪酸的合成。通过Octet®对小鼠和人的脂肪酸合成过程中关键酶（S1P）与UDPG结合这一重要步骤进行了验证，并提供了结合的直观证据（图1）。而S1P突变后与UDPG结合能力变弱，脂肪合成增加（图2）。研究还利用Octet®检测点突变结合界面的氨基酸残基位点后的S1P与UDPG的结合，进一步验证S1P-UDPG复合物结构解析的结果。
图1：通过SA传感器固化小鼠（a）和人（b）的S1P蛋白分别与不同浓度UDPG结合解离曲线
图2：S1P蛋白关键氨基酸突变(N438A or T593A)后，小鼠（c-d）和人（e）S1P蛋白与不同浓度UDPG结合解离曲线
原文大量Pulldown以及CO-IP数据，但作者仍选择用Octet®非标记分子互作系统来证明S1P与UDPG直接相互作用，可见Direct Binding是趋势。
Science子刊
炎症疾病药物[2]
华西医院生物治疗国家重点实验室
叶昊宇/杨建洪团队与甲状腺外科/甲状（旁）腺疾病研究室吴文爽团队揭示了一种新型GSDMD抑制剂NU6300，并有望作为炎症性疾病的潜在干预措施。Gasdermin D （GSDMD） 是炎症小体驱动焦亡的重要介质。首先通过细胞实验发现 NU6300 是一种有效的细胞焦亡的小分子抑制剂，接下来对NU6300相互作用靶点进行了研究，通过Octet®系统证明NU6300与GSDMD相互作用，亲和力KD为29.1μM，结合相关细胞实验得出结论：NU6300通过阻断GSDMD裂解和棕榈酰化，阻碍 N 端 GSDMD 的膜定位和寡聚化，最终抑制细胞焦亡。体内研究进一步证明了 NU6300 在改善葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎和提高脂多糖诱导的败血症存活率方面的功效。总体而言，这些发现凸显了NU6300作为治疗炎症性疾病的有前途的先导化合物的潜力。
图3：通过SA传感器固化Bio-GSDMD与不同浓度NU6300结合解离曲线
结合解离曲线呈现出良好的浓度梯度依赖性信号，且曲线平滑，信噪比较低，稳态呈现完美的抛物线状，体现了Octet®在蛋白与小分子实验检测中良好的特异性。
Journal of Ethno-pharmacology
中药活性成分[3]
南京中医药大学
罗布麻叶(Apocyni Veneti Folium , AVF)是一种流行的传统中药 （TCM），以其舒缓肝脏和神经以及清热利水的作用而闻名。其活性成分类黄酮具有保肝作用。但是，确切的机制尚未明确。该研究旨在鉴定AVF中的活性黄酮类化合物及其相应的肝损伤靶点。采用网络药理学筛选出19种化合物和112个共同靶点。可能的靶蛋白包括 ：COX2、ACHE、HSP90AA1、PIK3CG等。而COX2蛋白质排名算法始终是这些结果中最好的。作为潜在靶标之一，COX2（别名PTGS2）被12种化合物（黄芪素、芹菜素、木犀草素等）靶向。在这里，Octet®用于确认化合物与靶标之间的直接相互作用，其中化合物黄芪素、异槲皮素和金丝桃苷与COX2 的亲和力更高。
图3：通过NTA传感器固化COX2蛋白，高通量筛选黄酮类化合物（部分COX2与化合物相互作用结合解离曲线）
本文样品比较多，而Octet® 操作简单、通量高、检测时间短、样品消耗量低、无需手动标记即可直接参与分析和检测等优点，是一种很好的小分子化合物筛选方法。
为什么越来越多的小分子研究开始使用Octet®?
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畅享小分子互作分析！
Octet做小分子真溜 | 药化大牛教你做BLI数据
小分子检测海量数据，用BLI技术更容易！
为什么大家喜欢用BLI做小分子相互作用检测？
-参考文献-
[1] Hepatic glycogenesis antagonizes lipogenesis by blocking S1P via UDPG.Science,2024
[2] NU6300 covalently reacts with cysteine- 191 of gasdermin D to block its cleavage and palmitoylation. SCIENCE ADVANCES,2024
[3] Discovery and validation of COX2 as a target of flavonoids in Apocyni Veneti Folium: Implications for the treatment of liver injury. Journal of Ethnopharmacology, 2024
与传统方法相比，基于生物层干涉技术的Octet®非标记分子互作系统采用“浸入即读”的生物传感器对样品直接进行检测，结果更准确，是美国药典及中国药审中心认可的分子互作检测方法的金标准之一。而且Octet®通量高、使用相对简单，在小分子化合物亲和力检测、药物筛选中发挥了重要作用。
今天，让我们一同欣赏几篇2024年发表的关于小分子研究的优秀文章。
Science
脂肪肝新靶点[1]
中国医学科学院基础医学研究所
肝细胞脂肪代谢对预防非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）和其他慢性代谢性疾病具有重要意义。中国医学科学院基础医学研究所黄波团队研究发现，糖原合成使用其中间代谢物尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）来拮抗脂肪生成，从而引导小鼠和人肝细胞将葡萄糖碳储存为糖原。在这项机制研究中，发现UDPG通过SLC35F5转运进入高尔基体后，诱导蛋白酶S1P的泛素化降解，从而阻断活性形式SREBP1c的生成，最终抑制脂肪酸的合成。通过Octet®对小鼠和人的脂肪酸合成过程中关键酶（S1P）与UDPG结合这一重要步骤进行了验证，并提供了结合的直观证据（图1）。而S1P突变后与UDPG结合能力变弱，脂肪合成增加（图2）。研究还利用Octet®检测点突变结合界面的氨基酸残基位点后的S1P与UDPG的结合，进一步验证S1P-UDPG复合物结构解析的结果。
图1：通过SA传感器固化小鼠（a）和人（b）的S1P蛋白分别与不同浓度UDPG结合解离曲线
图2：S1P蛋白关键氨基酸突变(N438A or T593A)后，小鼠（c-d）和人（e）S1P蛋白与不同浓度UDPG结合解离曲线
原文大量Pulldown以及CO-IP数据，但作者仍选择用Octet®非标记分子互作系统来证明S1P与UDPG直接相互作用，可见Direct Binding是趋势。
Science子刊
炎症疾病药物[2]
华西医院生物治疗国家重点实验室
叶昊宇/杨建洪团队与甲状腺外科/甲状（旁）腺疾病研究室吴文爽团队揭示了一种新型GSDMD抑制剂NU6300，并有望作为炎症性疾病的潜在干预措施。Gasdermin D （GSDMD） 是炎症小体驱动焦亡的重要介质。首先通过细胞实验发现 NU6300 是一种有效的细胞焦亡的小分子抑制剂，接下来对NU6300相互作用靶点进行了研究，通过Octet®系统证明NU6300与GSDMD相互作用，亲和力KD为29.1μM，结合相关细胞实验得出结论：NU6300通过阻断GSDMD裂解和棕榈酰化，阻碍 N 端 GSDMD 的膜定位和寡聚化，最终抑制细胞焦亡。体内研究进一步证明了 NU6300 在改善葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎和提高脂多糖诱导的败血症存活率方面的功效。总体而言，这些发现凸显了NU6300作为治疗炎症性疾病的有前途的先导化合物的潜力。
结合解离曲线呈现出良好的浓度梯度依赖性信号，且曲线平滑，信噪比较低，稳态呈现完美的抛物线状，体现了Octet®在蛋白与小分子实验检测中良好的特异性。
Journal of Ethno-pharmacology
中药活性成分[3]
南京中医药大学
罗布麻叶(Apocyni Veneti Folium , AVF)是一种流行的传统中药 （TCM），以其舒缓肝脏和神经以及清热利水的作用而闻名。其活性成分类黄酮具有保肝作用。但是，确切的机制尚未明确。该研究旨在鉴定AVF中的活性黄酮类化合物及其相应的肝损伤靶点。采用网络药理学筛选出19种化合物和112个共同靶点。可能的靶蛋白包括 ：COX2、ACHE、HSP90AA1、PIK3CG等。而COX2蛋白质排名算法始终是这些结果中最好的。作为潜在靶标之一，COX2（别名PTGS2）被12种化合物（黄芪素、芹菜素、木犀草素等）靶向。在这里，Octet®用于确认化合物与靶标之间的直接相互作用，其中化合物黄芪素、异槲皮素和金丝桃苷与COX2 的亲和力更高。
本文样品比较多，而Octet® 操作简单、通量高、检测时间短、样品消耗量低、无需手动标记即可直接参与分析和检测等优点，是一种很好的小分子化合物筛选方法。
为什么越来越多的小分子研究开始使用Octet®?
- 非标记Direct Binding是趋势，结果更准确
- 快速测定亲和力，更加定量化地表征分子互作
- 无洗涤步骤，可测弱亲和力（解离快）
- 通量高，一次实验中对多样本多浓度梯度同时进行亲和力检测
- 写入了美国药典和中国药物评审中心的指导原则，文章多，认可度广
- 万金油技术，可以用与检测DNA，小分子，蛋白质等各种生物分子
- 操作简便，耗材及维护成本低
Octet®让分子互作更简单！
在接下来的日子，让赛多利斯神器
助您发表更多文章！
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《生物层干涉技术小分子应用文集》
《生物层干涉技术小分子应用文集》详细介绍了生物层干涉（BLI）技术的原理，及其在小分子领域的多个应用场景，并对BLI技术应用于小分子研究的20余篇代表性文献进行了整理汇总：内容涵盖从防御机制到垂钓验证，再到小分子筛选、表征、优化等多个方面，全展示了BLI技术在小分子研究中的强大潜力和实践成果。Octet小分子相关文章
看Octet如何把小分子互作“玩”出花样？
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畅享小分子互作分析！
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小分子检测海量数据，用BLI技术更容易！
为什么大家喜欢用BLI做小分子相互作用检测？
-参考文献-
[1] Hepatic glycogenesis antagonizes lipogenesis by blocking S1P via UDPG.Science,2024
[2] NU6300 covalently reacts with cysteine- 191 of gasdermin D to block its cleavage and palmitoylation. SCIENCE ADVANCES,2024
[3] Discovery and validation of COX2 as a target of flavonoids in Apocyni Veneti Folium: Implications for the treatment of liver injury. Journal of Ethnopharmacology, 2024
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