華盈生物-小分子非標(biāo)記篩選策略-DARTS：藥物親和反應(yīng)靶向穩(wěn)定性技術(shù)服務(wù)

華盈生物-小分子非標(biāo)記篩選策略-DARTS：藥物親和反應(yīng)靶向穩(wěn)定性技術(shù)服務(wù)你有沒有想過，科學(xué)家們是怎么找到藥物的靶點(diǎn)的？難道是閉上眼睛，隨便一指就能找到對的靶子？當(dāng)然不是！他們有一項(xiàng)神奇的技術(shù)，叫做藥物親和反應(yīng)靶向穩(wěn)定性技術(shù)（DrugAffinityResponsiveTargetStability，簡稱DARTS）。今天，我們就來揭秘DARTS的魔法，讓你輕松搞懂這項(xiàng)高大上的技術(shù)。DARTS技術(shù)的原理DARTS技術(shù)的原理簡單來說就是：當(dāng)小分子藥物與蛋白質(zhì)結(jié)合時(shí)，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)會變得更穩(wěn)定，就像穿上了“保護(hù)罩”，讓蛋白酶很難把它們切碎。通過比較有無藥物存在的情況下，蛋白質(zhì)被蛋白酶切碎的程度，我們就能知道藥物有沒有與靶點(diǎn)蛋白結(jié)合。DARTS技術(shù)的步驟讓我們來看看DARTS的魔法秀是怎么進(jìn)行的：第一步：準(zhǔn)備蛋白質(zhì)樣品首先，從細(xì)胞或組織中提取蛋白質(zhì)樣品。這就像從一個(gè)大雜燴中挑選出所有的豆子、米粒和肉塊。第二步：添加小分子藥物然后，把你感興趣的小分子藥物加到蛋白質(zhì)樣品里，給它們時(shí)間互相認(rèn)識一下，搞好關(guān)系。希望藥物能和靶點(diǎn)蛋白一見鐘情，緊緊抱在一起。第三步：蛋白酶處理接下來，把這些樣品扔進(jìn)蛋白酶的“大嘴巴”里，讓蛋白酶去咬一口。如果藥物和靶點(diǎn)蛋白真的結(jié)合了，蛋白質(zhì)就會變得堅(jiān)硬如鐵，蛋白酶咬不動。第四步：SDS分析然后，把處理后的樣品通過SDS跑膠，就像在X光下檢查骨頭。我們可以看到有藥物和沒藥物情況下，蛋白質(zhì)條帶的變化。第五步：數(shù)據(jù)分析最后，科學(xué)家們對比分析這些條帶的變化，就能確定藥物是不是找到了它的“真命天子”。DARTS技術(shù)的應(yīng)用DARTS技術(shù)有很多用武之地，讓我們看看它是怎么在各個(gè)領(lǐng)域大顯身手的：小分子藥物靶點(diǎn)識別舉個(gè)例子：假設(shè)你在開發(fā)一種新型抗癌藥物。你需要知道藥物在細(xì)胞里到底瞄準(zhǔn)了哪個(gè)蛋白質(zhì)。DARTS就像是你的小幫手，通過觀察蛋白質(zhì)在蛋白酶前后的變化，告訴你藥物的“目標(biāo)”是誰。實(shí)際應(yīng)用：科學(xué)家利用DARTS技術(shù)發(fā)現(xiàn)某種抗癌藥物與癌細(xì)胞中的關(guān)鍵蛋白質(zhì)結(jié)合，幫助確定藥物的作用機(jī)制，從而開發(fā)出更有效的治療方法。藥物作用機(jī)制研究舉個(gè)例子：你手里有一款新抗生素，但你不知道它是怎么“打敗”細(xì)菌的。DARTS能幫你找到抗生素和細(xì)菌蛋白質(zhì)結(jié)合的具體位置，揭示它的作用機(jī)制。實(shí)際應(yīng)用：研究人員通過DARTS技術(shù)分析某種抗生素與細(xì)菌蛋白質(zhì)的相互作用，發(fā)現(xiàn)藥物通過穩(wěn)定細(xì)菌關(guān)鍵蛋白的結(jié)構(gòu)，抑制其功能，提供了新的抗菌策略。蛋白質(zhì)-小分子相互作用篩選舉個(gè)例子：你需要篩選一批小分子化合物，看看哪一個(gè)能與目標(biāo)蛋白質(zhì)結(jié)合得最好。DARTS就像一位“美食評論家”，通過比較蛋白酶消化的結(jié)果，告訴你哪個(gè)化合物和蛋白質(zhì)是“絕配”。實(shí)際應(yīng)用：藥物研發(fā)公司利用DARTS技術(shù)篩選出多種能夠與靶點(diǎn)蛋白結(jié)合的小分子化合物，從中選擇出最具潛力的候選藥物，加快新藥開發(fā)的進(jìn)程。DARTS技術(shù)的優(yōu)勢無標(biāo)簽檢測：DARTS技術(shù)不需要給分子貼標(biāo)簽，避免了標(biāo)簽可能引起的結(jié)構(gòu)和功能改變，就像直接觀察到最真實(shí)的狀態(tài)。高靈敏度：即使是微量藥物與蛋白質(zhì)的結(jié)合，DARTS也能檢測到，就像是一位超級靈敏的偵探。廣泛適用性：不管是蛋白質(zhì)、DNA還是小分子藥物，DARTS都能輕松應(yīng)對，應(yīng)用范圍廣泛。結(jié)語藥物親和反應(yīng)靶向穩(wěn)定性技術(shù)（DARTS）就像是科學(xué)家手中的魔法棒，通過檢測蛋白質(zhì)對藥物的“情感反應(yīng)”，揭示它們之間的親密關(guān)系。從藥物靶點(diǎn)識別、作用機(jī)制研究到相互作用篩選，DARTS技術(shù)在藥物開發(fā)和生物研究中展現(xiàn)了無窮的潛力。讓我們期待DARTS在未來繼續(xù)為科學(xué)家們帶來更多的驚喜和發(fā)現(xiàn)，助力醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)的進(jìn)步！藥物親和反應(yīng)靶向穩(wěn)定性技術(shù)DARTS(DrugAffinityResponsiveTargetStability)是在Lomenick等人于2009年提出的藥物與靶標(biāo)蛋白結(jié)合后可能使靶標(biāo)具有蛋白酶抗性的特點(diǎn)發(fā)展出的小分子靶點(diǎn)篩選技術(shù)。DARTS可以使用天然的小分子進(jìn)行靶點(diǎn)篩選實(shí)驗(yàn)，無需對化合物進(jìn)行生物素標(biāo)記，降低了實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜度，并節(jié)省了實(shí)驗(yàn)周期。DARTS不僅可以用于尋找天然產(chǎn)物的潛在藥物靶點(diǎn)，還可用于驗(yàn)證已知的小分子與蛋白質(zhì)的相互作用，是藥物與靶點(diǎn)研究的經(jīng)典技術(shù)。|

技術(shù)路線|

技術(shù)優(yōu)勢●

無需對化合物進(jìn)行修飾●

服務(wù)周期短●

可進(jìn)行多濃度化合物處理，優(yōu)化篩選條件●

SDS可去除雜肽干擾●

每組3次生物學(xué)重復(fù)，排除個(gè)體差異●

個(gè)性化數(shù)據(jù)分析|

經(jīng)典案例：DARTS結(jié)合cMAP技術(shù)發(fā)現(xiàn)水仙環(huán)素抗乳腺癌直接靶點(diǎn)STAT3研究人員首先利用cMAP分析技術(shù)篩選出與水仙環(huán)素Narciclasine(Nar)

具有類似功能的化合物，分析這些化合物調(diào)控的基因表達(dá)譜，發(fā)現(xiàn)它們在細(xì)胞增殖相關(guān)通路中富集度最為顯著，而STAT3作為明星轉(zhuǎn)錄因子，在多種腫瘤的細(xì)胞增殖過程中起到關(guān)鍵調(diào)控作用。研究人員預(yù)測Nar可能通過抑制STAT3等細(xì)胞增殖基因發(fā)揮其抗腫瘤活性。進(jìn)一步，通過DARTS技術(shù)，研究人員發(fā)現(xiàn)Nar確實(shí)能夠結(jié)合STAT3蛋白，該結(jié)論并得到微量熱泳動MST等技術(shù)的證實(shí)。接下來，通過luciferase熒光素酶等一系列分子實(shí)驗(yàn)，研究人員確定了Nar是通過直接與STAT3的SH2結(jié)構(gòu)域結(jié)合來抑制STAT3的磷酸化激活、二聚化以及核轉(zhuǎn)位，阻止其入核發(fā)揮轉(zhuǎn)錄因子作用去促細(xì)胞增殖基因表達(dá)，最終起到了抗腫瘤效應(yīng)。同時(shí)，Nar的抗腫瘤作用在選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑他莫昔芬耐藥的乳腺癌MCF-7細(xì)胞株中得到證實(shí)，說明Nar可能是雌激素受體依賴性乳腺癌耐藥人群新的潛在治療藥物。

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參考文獻(xiàn)[1]

TanXiang-Peng,

HeYan,

YangJing,

etal.BlockadeofNMT1enzymaticactivityinhibitsN-myristoylationofVILIP3proteinandsuppresseslivercancerprogression.

SignalTransductTargetTher,2023,8:14.（IF=39.3）本研究從419種FDA批準(zhǔn)的藥物中篩選出地氯雷他定作為多種腫瘤有效藥物，并通過藥物親和力響應(yīng)靶穩(wěn)定性(DARTS)和表面等離子共振(SPR)測定，N-肉豆蔻酰轉(zhuǎn)移酶1(NMT1)被鑒定為地氯雷他定的靶蛋白。地氯雷他定與NMT1中的Asn-246結(jié)合并抑制其酶活性，破壞NMT1介導(dǎo)的VILIP3蛋白肉豆蔻?；约半S后的NFκB/Bcl-2信號傳導(dǎo)。[2]

ShiRongchen,

ZhaoKun,

WangTeng,

etal.5-aza-2'-deoxycytidinepotentiatesanti-tumorimmunityincolorectalperitonealmetastasisbymodulatingABCA9-mediatedcholesterolaccumulationinmacrophages.

Theranostics,2022,12:875-890.（IF=12.4）本研究通過流式細(xì)胞術(shù)、實(shí)時(shí)PCR、蛋白質(zhì)印跡分析研究了5Aza對巨噬細(xì)胞活化的影響。并通過藥物親和力響應(yīng)靶穩(wěn)定性(DARTS)篩選并鑒定了ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白A9(ABCA9)作為5Aza的結(jié)合靶點(diǎn)。揭示了5Aza調(diào)節(jié)ABCA9相關(guān)膽固醇代謝和巨噬細(xì)胞的不依賴于DNA甲基化的機(jī)制激活。[3]CaiYouli,

ZhengYifeng,

GuJiangyong,

etal.BetulinicacidchemosensitiesbreastcancerbytriggeringERstress-mediatedapoptosisbydirectlytargetingGRP78.

CellDeathDis,2018,9:636.（IF=9.0）本研究發(fā)現(xiàn)樺木酸（BA）與紫杉醇具有協(xié)同作用，誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞G2/M檢查點(diǎn)阻滯并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，通過藥物親和力響應(yīng)靶點(diǎn)穩(wěn)定性（DARTS）策略進(jìn)一步確定葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78（GRP78）作為BA的直接相互作用靶點(diǎn)，BA可能與GRP78的ATP酶結(jié)構(gòu)域競爭性結(jié)合，中斷其與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激傳感器PERK的相互作用，從而啟動下游凋亡級聯(lián)反應(yīng)。[4]LiuRonghan,

ChenYuehong,

FuWenyu,

etal.FexofenadineinhibitsTNFsignalingthroughtargetingtocytosolicphospholipaseA2andistherapeuticagainstinflammatoryarthritis.

AnnRheumDis,