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TR-FRET熱門(mén)應(yīng)用介紹——藥物研發(fā)如虎添翼

閱讀:83      發(fā)布時(shí)間:2024-11-21
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TR-FRET(Time-Resolved Fluorescence Resonance Energy Transfer,時(shí)間分辨熒光共振能量轉(zhuǎn)移)是一種用于研究分子間相互作用的生物物理技術(shù)。它結(jié)合了兩種技術(shù):熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)和時(shí)間分辨熒光(TRF,Time-Resolved Fluorescence)。熒光共振能量轉(zhuǎn)移是一種物理現(xiàn)象,其中一個(gè)熒光分子(供體)在吸收光能后,可以將激發(fā)能量非放射性地傳遞給另一個(gè)分子(受體),如果受體在空間上足夠接近供體(通常在1-10nm范圍內(nèi))。這種能量轉(zhuǎn)移的效率與供體和受體之間的距離的六次方成反比,因此可以用來(lái)研究分子間的接近程度和相互作用。時(shí)間分辨熒光(TRF)是一種測(cè)量熒光壽命的技術(shù),它通過(guò)在停止激發(fā)光源后測(cè)量熒光衰減來(lái)區(qū)分短壽命的背景熒光和長(zhǎng)壽命的信號(hào)熒光。這允許在激發(fā)后的一個(gè)特定時(shí)間窗口內(nèi)測(cè)量熒光,從而減少背景干擾,提高信號(hào)的信噪比。利用這項(xiàng)技術(shù)可以高效篩選靶向蛋白/蛋白受體抑制劑、篩選靶向蛋白降解的PROTAC分子、篩選KRAS/cRAF小分子阻斷劑等。

 

熒光共振能量轉(zhuǎn)移原理圖

 

時(shí)間分辨熒光原理圖

 

細(xì)胞因子/細(xì)胞因子受體阻斷劑篩選

 

細(xì)胞因子抑制劑類(lèi)藥物在醫(yī)學(xué)界的應(yīng)用和研究領(lǐng)域顯示出廣泛的潛力,特別是在治療自身免疫性疾病、腫瘤、感染和其他多種疾病方面。

 

在自身免疫性疾病治療方向, IL-2和IFN是治療自身免疫性疾病的重要細(xì)胞因子抑制劑。IL-2已被廣泛研究用于治療多種自身免疫性疾病,盡管其開(kāi)發(fā)受到挑戰(zhàn),但仍然是治療這些疾病的關(guān)鍵藥物之一。IFN-α主要用于治療病毒性感染和腫瘤,其對(duì)慢性活動(dòng)性肝炎和毛細(xì)胞白血病的療效較為顯著。最近,針對(duì)B淋巴細(xì)胞刺激因子(BLyS)的抑制劑(如貝利尤單抗)已在中國(guó)獲得上市批準(zhǔn),另有20多種藥物正在積極開(kāi)發(fā)中,用于治療類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等其他自身免疫性疾病。IL-1受體拮抗劑在治療炎癥和自身免疫性疾病方面顯示出較好的療效。

 

在腫瘤治療方向,抑制腫瘤細(xì)胞中的特定細(xì)胞因子信號(hào)通路是當(dāng)前腫瘤治療的策略之一。例如,抗TNF單克隆抗體在腫瘤治療中的應(yīng)用,以及利用PD-L1/IL-15 Immunocytokines治療腫瘤的新型療法正在發(fā)展中。小分子蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用抑制劑,這類(lèi)藥物能夠抑制細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo),用于癌癥治療,特別是通過(guò)抑制關(guān)鍵的信號(hào)分子如STAT3來(lái)阻斷腫瘤信號(hào)通路。另外,CDK4/6抑制劑在乳腺癌治療中顯示出潛力,已有三種藥物獲批用于治療激素受體陽(yáng)性乳腺癌患者。

 

感染和炎癥性疾病治療方向,抑制炎癥反應(yīng)的細(xì)胞因子產(chǎn)生和受體結(jié)合是治療感染性休克和自身免疫性疾病的有效方法。

 

細(xì)胞因子抑制劑類(lèi)藥物在多個(gè)疾病的治療中顯示出顯著療效,但也面臨著副作用大、耐藥等挑戰(zhàn)。隨著新技術(shù)和新藥物的開(kāi)發(fā),未來(lái)可能會(huì)有更多選擇和更好的療效。

 

圖1 TR-FRET技術(shù)用于篩選細(xì)胞因子阻斷劑原理模型一

 

如圖所示,Tag1與Tag2之間的相互作用是通過(guò)使用Eu標(biāo)記的抗Tag1抗體(TR-FRET供體)和Accepter標(biāo)記的抗Tag2抗體(TR-FRET受體)檢測(cè)的。由于Tag1與Tag2結(jié)合介導(dǎo)供體抗體與受體抗體接近,供體抗體的激發(fā)會(huì)觸發(fā)向受體抗體的熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET),使受體抗體特異性發(fā)射665nm波長(zhǎng)的信號(hào)。該特定信號(hào)與Tag1與Tag2相互作用的程度成正比。該均相實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單,無(wú)需洗滌步驟。

 

圖2 TR-FRET技術(shù)用于篩選細(xì)胞因子阻斷劑原理模型二

 

如圖所示,Tag1與Tag2之間的相互作用是通過(guò)使用Eu標(biāo)記的抗Tag1抗體(TR-FRET供體)和Accepter標(biāo)記的Tag2蛋白(TR-FRET受體)檢測(cè)的。由于Tag1與Tag2結(jié)合介導(dǎo)供體抗體與受體抗體接近,供體抗體的激發(fā)會(huì)觸發(fā)向受體抗體的熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET),使受體抗體特異性發(fā)射665nm波長(zhǎng)的信號(hào)。該特定信號(hào)與Tag1與Tag2相互作用的程度成正比。該均相實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單,無(wú)需洗滌步驟。

 

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產(chǎn)品名稱(chēng)

規(guī)格

abs560014

Human TNF-α/TNFR1 Binding Kit

500T

abs560015

Human TNF-α/TNFR2 Binding Kit

500T

abs560017

Human IL2/IL2R Binding Kit

500T

abs560018

Human IL3/IL3R Binding Kit

500T

abs560019

Human IL4/IL4R Binding Kit

500T

abs560020

Human IL6/IL6R Binding Kit

500T

abs560021

Human IL17A/IL17RA Binding Kit

500T




 

數(shù)據(jù)展示:以下數(shù)據(jù)不能代替實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù),只作為示例,結(jié)果可能因TR-FRET兼容儀器而異。

 

1、TNF-a & TNFR1 Binding


 

2、TNF-a & TNFR2

 

 

3、IL-2 & IL-2R

 

 

4、IL-3 & IL-3R

 

 

5、IL-4 & IL-4R

 

 

6、IL-17 & IL-17RA

 

 

靶向蛋白降解的PROTAC分子篩選體系

 

PROTAC(Proteolysis Targeting Chimeras)是一種利用細(xì)胞內(nèi)的泛素-蛋白酶體系統(tǒng)來(lái)選擇性降解靶蛋白的新興藥物設(shè)計(jì)策略。近年來(lái),隨著對(duì)PROTAC技術(shù)的不斷發(fā)展,它的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了最初針對(duì)癌癥治療的范圍,拓展到了包括免疫疾病、神經(jīng)退行性疾病、心血管疾病、感染性疾病等多個(gè)領(lǐng)域。

 

在癌癥治療方向,PROTAC技術(shù)在癌癥治療方面取得了顯著進(jìn)展。例如,ARV-110作為靶向雄激素受體(AR)的口服小分子PROTAC,已進(jìn)入了治療轉(zhuǎn)移性去勢(shì)抵抗性前列腺癌的I期臨床試驗(yàn)。針對(duì)非小細(xì)胞肺癌的研究中,出現(xiàn)了具有高效力的PROTAC分子,并在體內(nèi)外及體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中顯示出良好的療效。另外,針對(duì)EGFR的PROTAC分子也在非小細(xì)胞肺癌的治療中顯示出優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的靶向療法常常因靶蛋白的突變或過(guò)表達(dá)而導(dǎo)致耐藥,PROTAC技術(shù)通過(guò)降解而不是簡(jiǎn)單抑制靶蛋白,顯示出克服這些耐藥機(jī)制的潛力。例如,針對(duì)癌癥治療中常見(jiàn)的耐藥問(wèn)題,PROTAC提供了一種新的治療選擇。

 

PROTAC技術(shù)不僅限于癌癥治療,還在其他多種疾病中顯示出應(yīng)用前景,如心血管疾病、神經(jīng)疾病、代謝性疾病等。例如,利用PROTAC技術(shù)開(kāi)發(fā)的ER靶向口服藥物ARV-471,在治療ER陽(yáng)性、HER2陰性乳腺癌的臨床試驗(yàn)中展現(xiàn)出潛力。該技術(shù)允許針對(duì)那些傳統(tǒng)認(rèn)為“不可成藥"的靶點(diǎn)進(jìn)行藥物開(kāi)發(fā),為藥物發(fā)現(xiàn)提供了新的途徑。例如,針對(duì)激酶抑制劑的非特異性和耐藥問(wèn)題,PROTAC提供了一種新的解決方案。

 

PROTAC技術(shù)引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注,顯示出在藥物開(kāi)發(fā)方面的巨大潛力。但仍面臨諸多挑戰(zhàn),如如何提高其細(xì)胞內(nèi)外的穩(wěn)定性和細(xì)胞滲透性,以及如何克服由此引起的潛在副作用??偨Y(jié)來(lái)說(shuō),PROTAC技術(shù)通過(guò)其特殊的作用機(jī)制,為多種疾病的治療提供了新的可能,尤其是在克服傳統(tǒng)藥物的局限性方面展現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。

 

圖3 TR-FRET技術(shù)用于篩選PROTAC分子技術(shù)原理模型

 

如所示,Tag1與Tag2之間的相互作用是通過(guò)使用Eu標(biāo)記的抗Tag1抗體(TR-FRET供體)和Accepter標(biāo)記的抗Tag2抗體(TR-FRET受體)檢測(cè)的。由于分子膠PROTAC介導(dǎo)了Tag1與Tag2 的相互作用,供體抗體與受體抗體接近,供體抗體的激發(fā)會(huì)觸發(fā)向受體抗體的熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET),使受體抗體特異性發(fā)射665nm波長(zhǎng)的信號(hào)。該特定信號(hào)與PROTAC和Tag1/Tag2的相互作用的程度成正比。該均相實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單,無(wú)需洗滌步驟。

 

相關(guān)產(chǎn)品推薦


貨號(hào)

產(chǎn)品名稱(chēng)

規(guī)格

abs560016

Human BRD4/CRBN PROTAC Binding Kit

500T

abs560012

Human DDB1-CRBN&GSPT1 Binding Kit

500T




 

數(shù)據(jù)展示:以下數(shù)據(jù)不能代替實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù),只作為示例,結(jié)果可能因TR-FRET兼容儀器而異。

 

1、DDB1/CRBN & BDR4,Protac : BET Degrader-1

 

 

2、DDB1/CRBN & GSPT1,Protac : CC-885

 

 

KRAS/cRAF小分子阻斷劑篩選體系

 

KRAS蛋白是一種GTP酶,其功能是將GTP水解為GDP,這是細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程中的一個(gè)重要步驟。KRAS蛋白是RAS家族的一員,是腫瘤發(fā)生中最常見(jiàn)的突變基因之一,約占人類(lèi)腫瘤的20-25%。它在多種癌癥類(lèi)型中都有突變,包括肺癌、結(jié)直腸癌和胰腺癌。KRAS蛋白的突變通常會(huì)導(dǎo)致其持續(xù)激活,從而引發(fā)多種癌癥信號(hào)傳導(dǎo)途徑,促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖、存活和轉(zhuǎn)移。

 

KRAS蛋白的突變有不同的亞型,包括G12C、G12D和G12V等,其中G12C突變是最常見(jiàn)的。針對(duì)KRAS G12C突變的小分子抑制劑已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗(yàn),并且在非小細(xì)胞肺癌和結(jié)直腸癌患者中顯示出潛在的治療效果。

 

MRTX1133是由Mirati Therapeutics開(kāi)發(fā)的一種小分子抑制劑,它針對(duì)的是KRAS G12D突變體,這是最常見(jiàn)的KRAS突變形式,在多種實(shí)體瘤中具有廣泛的存在,尤其是在胰腺導(dǎo)管腺癌(PDAC)中,約93%的病例存在KRAS突變,其中G12D和G12V是很普遍的。MRTX1133是shou個(gè)非共價(jià)、強(qiáng)效且選擇性的KRAS G12D抑制劑,具有較好的臨床表現(xiàn)。

 

該實(shí)驗(yàn)使用Europium-labeled anti-6xHis和Acceptor-labeled GST檢測(cè)不同突變的Kras蛋白和cRAF(RAF1)蛋白間的相互作用,MRTX1133從300nM進(jìn)行2倍梯度稀釋?zhuān)跤?h后檢測(cè)信號(hào)。 數(shù)據(jù)顯示出較好的S/B窗口(~7倍),較高靈敏度及一定選擇性(G12D IC50最?。?。

 

圖4 TR-FRET技術(shù)用于篩選KRAS/cRAF小分子阻斷劑技術(shù)原理模型

 

如圖所示,KRAS WT/GTP/cRAF的相互作用是通過(guò)使用Eu標(biāo)記的抗Tag1抗體(TR-FRET供體)和accepter標(biāo)記的抗Tag2抗體(TR-FRET受體)檢測(cè)的。由于KRAS WT/GTP/cRAF相互作用,供體抗體與受體抗體接近,供體抗體的激發(fā)會(huì)觸發(fā)向受體抗體的熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET),使受體抗體特異性發(fā)射665nm波長(zhǎng)的信號(hào)。該特定信號(hào)與KRAS WT/GTP/cRAF的相互作用的程度成正比。該均相實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單,無(wú)需洗滌步驟。

 

已上線(xiàn)產(chǎn)品試劑盒


貨號(hào)

產(chǎn)品名稱(chēng)

規(guī)格

abs560003

Human KRAS WT&cRAF Binding Kit

500T

abs560004

Human KRAS G12C&cRAF Binding Kit

500T

abs560005

Human KRAS G12D&cRAF Binding Kit

500T

abs560006

Human KRAS G12R&cRAF Binding Kit

500T

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Human KRAS G12V&cRAF Binding Kit

500T

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Human KRAS G13C&cRAF Binding Kit

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Human KRAS G13D&cRAF Binding Kit

500T

abs560010

Human KRAS Q61H&cRAF Binding Kit

500T




 

數(shù)據(jù)展示:以下數(shù)據(jù)不能代替實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù),只作為示例,結(jié)果可能因TR-FRET兼容儀器而異。

 

1、KRAS WT & cRAF Binding, Inhibitor : MRTX1133

 

 

2、KRAS G12C & cRAF Binding, Inhibitor : MRTX1133

 

 

3、KRAS G12D & cRAF Binding, Inhibitor : MRTX1133

 

 

4、KRAS G12V & cRAF Binding, Inhibitor : MRTX1133

 

 

5、KRAS G12R & cRAF Binding, Inhibitor : MRTX1133

 

 

6、KRAS G13C & cRAF Binding, Inhibitor : MRTX1133

 

 

7、KRAS G13D & cRAF Binding, Inhibitor : MRTX1133

 

 

8、KRAS Q61H & cRAF Binding, Inhibitor : MRTX1133

 

 

參考文獻(xiàn):

[1] Small Molecule Protein–Protein Interaction Inhibitors as CNS Therapeutic Agents: Current Progress and Future Hurdles.Richard R Neubig; Levi L Blazer

[2] Effects of 17-DMAG on non-small cell lung cancer cell lines A549 and H1975 being resistant to EGFR-TKI.Zhao, Lei; Cao, Fumin

[3] Latest Overview of the Cyclin-Dependent Kinases 4/6 Inhibitors in Breast Cancer: The Past, the Present and the Future.Zhang, Wei; Chen, Xiu; Xu, Weilin ; et al.

[4] Proteolysis targeting chimera (PROTAC) in drug discovery paradigm: Recent progress and future challenges,Zeng, Shenxin; Huang, Wenhai; Liyan Cheng; et al.

[5] Overcoming Cancer Drug Resistance Utilizing PROTAC Technology.Zheng, Guangrong; Burke, Matthew R; Smith, Alexis R

 

Absin產(chǎn)品線(xiàn):

爆款產(chǎn)品:試劑盒(mIHC、IHC、凋亡、ELISA、ChIP、Co-IP、TR-FRET、生化檢測(cè)、殘留檢測(cè)、多因子檢測(cè));細(xì)胞培養(yǎng)(類(lèi)器官試劑盒+基質(zhì)膠,胎牛血清+培養(yǎng)添加劑+細(xì)胞因子)、分化試劑盒;分子(mRNA合成服務(wù)+提取試劑盒);化合物大包裝;輔助試劑、耗材/儀器、定制服務(wù)(抗體/多肽/蛋白/標(biāo)記/檢測(cè))...

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