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2024國(guó)內(nèi)Octet CNS賞析：蛋白、多肽、小分子全覆蓋！
Octet®非標(biāo)記分子互作系統(tǒng)采用的生物層干涉（BLI）技術(shù)是寫入美國(guó)藥典的互作技術(shù)，并得到中國(guó)藥物評(píng)審機(jī)構(gòu)認(rèn)可，相關(guān)應(yīng)用文章已經(jīng)超過了15,000篇。與同類技術(shù)相比，Octet®具有使用方便、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，并且能夠?qū)Ψ肿踊プ鬟M(jìn)行更加定量化的表征，使得分子互作數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，因而在國(guó)內(nèi)外被廣范使用。
今天，陳老師就和大家一起賞析幾篇2024年發(fā)表的國(guó)內(nèi)CNS文章，分別來自東南西北四個(gè)地區(qū)，涉及蛋白、多肽和小分子等測(cè)試。
Nature
癌癥耐藥機(jī)制[1]
中山大學(xué)第七附屬醫(yī)院
Warburg 效應(yīng)是癌癥的一個(gè)標(biāo)志，指的是癌細(xì)胞傾向于厭氧代謝葡萄糖，而不是有氧代謝葡萄糖。癌癥代謝如何影響化療反應(yīng)和DNA修復(fù)通常仍不完全清楚。本文報(bào)道了NBS1乳?；龠M(jìn)同源重組（HR）介導(dǎo)的DNA修復(fù)。NBS1在賴氨酸388（K388）位點(diǎn)的乳?；瘜?duì)于MRE11-RAD50-NBS1（MRN）復(fù)合物的形成和HR修復(fù)蛋白在DNA雙鏈斷裂位點(diǎn)的積累至關(guān)重要。高水平的NBS1 K388乳?；A(yù)示著新輔助化療的不良患者預(yù)后，使用乳酸脫氫酶A（LDHA）的基因耗竭或乳酸脫氫酶A抑制劑可以抑制 NBS1 K388 乳?；?，降低 DNA修復(fù)功效并克服對(duì)化療的耐藥性?？傊瑢BS1乳?；_定為導(dǎo)致化療耐藥性的基因組穩(wěn)定性的關(guān)鍵機(jī)制，并確定抑制乳酸產(chǎn)生是一種有前途的癌癥治療策略。在這項(xiàng)研究中，Octet®用來檢測(cè)NBS1與MRE11-RAD50復(fù)合物的結(jié)合。
圖1. Octet®發(fā)現(xiàn)，只有乳?；o酶存在的情況下（NBS1乳?；?，NSB1才能與MRE11形成復(fù)合物
本文有大量Co-IP數(shù)據(jù)，但是還是需要用非標(biāo)記和實(shí)時(shí)的Octet®分子互作分析系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證，足以說明Octet®的準(zhǔn)確性。
Cell
囊泡特異性運(yùn)輸機(jī)制[2]
四川大學(xué)
囊泡運(yùn)輸是一個(gè)基本過程，它允許將特定貨物蛋白質(zhì)分選和運(yùn)輸?shù)秸婧思?xì)胞的不同隔室。貨物識(shí)別主要通過供體膜上的相關(guān)蛋白質(zhì)進(jìn)行。WDR11-FAM91A1 復(fù)合物在網(wǎng)格蛋白相關(guān)AP-1復(fù)合物的下游發(fā)揮作用，以促進(jìn)蛋白質(zhì)從內(nèi)體轉(zhuǎn)運(yùn)到TGN（反式高爾基體網(wǎng)絡(luò)）。本文報(bào)道了人類WDR11-FAM91A1復(fù)合物的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)。WDR11直接特異性地識(shí)別酸性簇多肽（SAC）。WDR11復(fù)合物組裝及其與含SAC的蛋白質(zhì)的結(jié)合對(duì)于斑馬魚中含SAC的蛋白質(zhì)的運(yùn)輸和神經(jīng)元的正常發(fā)育是必不可少的。因此，該研究發(fā)現(xiàn)，貨物蛋白可以以序列特異性方式被識(shí)別。在這項(xiàng)研究中，Octet®被用來檢測(cè)WDR11-FAM91A1 復(fù)合物與酸性多肽的結(jié)合能力。
圖2. Octet®結(jié)果：用NTA傳感器固化WDR11-FAM91A1 復(fù)合物與酸性多肽進(jìn)行結(jié)合解離，具有良好的濃度依賴性信號(hào)。
表1. Octet®檢測(cè)WDR11-FAM91A1 復(fù)合物與一類酸性多肽簇的結(jié)合，并計(jì)算KD值
本文做了很多多肽的檢測(cè)，Octet®因其高通量可以在短時(shí)間內(nèi)完成這些實(shí)驗(yàn)。
Cell
病毒侵入機(jī)制[3]
上?？萍即髮W(xué)
冠狀病毒的入侵是由宿主細(xì)胞受體對(duì)刺突蛋白的識(shí)別啟動(dòng)的，涉及蛋白質(zhì)或聚糖受體。最近，TMPRSS2 被確定為HCoV-HKU1的蛋白受體。本文研究了非活性、聚糖激活和功能錨定狀態(tài)下的HCoV-HKU1C刺突蛋白結(jié)構(gòu)，揭示了唾液聚糖結(jié)合誘導(dǎo)刺突蛋白NTD結(jié)構(gòu)域的構(gòu)象變化，并促進(jìn)刺突蛋白的相鄰的RBD結(jié)構(gòu)域開放以進(jìn)行TMPRSS2識(shí)別。HCoV-HKU1A 的結(jié)構(gòu)研究和誘變后結(jié)合能力測(cè)定證實(shí)了HCoV-HKU1采用的保守受體識(shí)別模式。這些研究促進(jìn)了病毒-宿主相互作用的理解，為開發(fā)針對(duì)冠狀病毒相關(guān)疾病的新療法奠定了基礎(chǔ)。本項(xiàng)研究中，Octet®主要被用于檢測(cè)受體與病毒配體的分子互作。
圖3. Octet®檢測(cè)不同物種的TMPRSS2與RBD的親和力，可見HCoV-HKU1的刺突蛋白也可以結(jié)合其他物種受體，提示其也可以感染其他物種
圖4. Octet®測(cè)試結(jié)果：加入多糖9-O-Ac-Sia后，刺突蛋白與TMPRSS2的結(jié)合變強(qiáng)
當(dāng)天背靠背三篇CELL都有Octet®數(shù)據(jù)，可見Octet®使用之廣泛。
Science
脂肪肝新靶點(diǎn)[4]
中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所
肝細(xì)胞對(duì)預(yù)防非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）和其他慢性代謝性疾病具有重要意義。本文發(fā)現(xiàn)糖原合成使用其中間代謝物尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）來拮抗脂肪生成，從而引導(dǎo)小鼠和人肝細(xì)胞將葡萄糖碳儲(chǔ)存為糖原。在這項(xiàng)機(jī)制研究中，發(fā)現(xiàn)UDPG通過SLC35F5轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入高爾基體后，誘導(dǎo)site-1蛋白酶S1P的泛素化降解，從而阻斷活性形式SREBP1c的生成，最終抑制脂肪酸的合成。通過Octet®非標(biāo)記分子互作系統(tǒng)對(duì)小鼠和人的脂肪酸合成過程中關(guān)鍵酶（S1P）與UDPG結(jié)合這一重要步驟進(jìn)行了驗(yàn)證，并提供了結(jié)合的直觀證據(jù)。Octet®檢測(cè)點(diǎn)突變結(jié)合界面的氨基酸殘基位點(diǎn)后的S1P與UDPG的結(jié)合，進(jìn)一步驗(yàn)證S1P-UDPG復(fù)合物結(jié)構(gòu)解析的結(jié)果。
圖5. 通過SA傳感器固化小鼠（a）和人（b）的S1P蛋白分別與不同濃度UDPG結(jié)合解離曲線
圖6. S1P蛋白關(guān)鍵氨基酸突變(N438A or T593A)后，小鼠（c-d）和人（e）S1P蛋白與不同濃度UDPG結(jié)合解離曲線
Octet®做小分子發(fā)Science，沒問題！
除了認(rèn)可度高，Octet®的優(yōu)勢(shì)在于：
非標(biāo)記Direct Binding是趨勢(shì)，它的結(jié)果更準(zhǔn)確
萬金油技術(shù)，小到化合物，大到病毒顆粒等都可以檢測(cè)
快速測(cè)定親和力，更加定量化對(duì)互作進(jìn)行表征
無洗滌步驟，可測(cè)弱親和力（解離快）
測(cè)試時(shí)間短，一般10-20分鐘，更快拿到結(jié)果
實(shí)驗(yàn)形式多樣化：定性，兩者結(jié)合，協(xié)同/競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)，垂釣
使用方便，成本相對(duì)低
Octet®讓分子互作不再復(fù)雜！祝愿大家可以用賽多利斯神器多發(fā)好文章！
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BLI技術(shù)原理、應(yīng)用展示
《生物層干涉技術(shù)應(yīng)用文集（第三版）》
-參考文獻(xiàn)-
[1] NBS1 lactylation is required for efficient DNA repair and chemotherapy resistance. Nature volume 631, pages663–669 (2024)
[2] TheWDR11 complex is a receptor for acidic-cluster-containing cargo proteins. Cell 187, 1–17
[3] TMPRSS2 and glycan receptors synergistically facilitate coronavirus entry. 2024, Cell 187, 1–11
[4] Hepatic glycogenesis antagonizes lipogenesis by blocking S1P via UDPG.Science,2024
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