Avertissement : Cette page est une traduction automatique de cette page à l'origine en anglais. Veuillez noter puisque les traductions sont générées par des machines, pas tous les traduction sera parfaite. Ce site Web et ses pages Web sont destinés à être lus en anglais. Toute traduction de ce site et de ses pages Web peut être imprécis et inexacte, en tout ou en partie. Cette traduction est fournie dans une pratique.

Les chercheurs développent la méthode heuristique de découverte de médicaments neuve visant des protéines de membrane sur les cellules sous tension

Une équipe de recherche aboutie par M. Xiaoyu Li à partir de la division de la recherche pour la chimie, faculté de la Science, en collaboration avec professeur Yizhou Li à partir de l'école des sciences pharmaceutiques, de l'université et du professeur Yan cao de Chongqing à partir de l'école de la pharmacie, université médicale en second lieu militaire à Changhaï a développé une méthode heuristique de découverte de médicaments neuve visant des protéines de membrane sur les cellules sous tension.

Les protéines de membrane jouent des rôles majeurs dans la biologie, et bon nombre d'entre eux sont des objectifs de haute valeur qui sont intensivement poursuivis dans l'industrie pharmaceutique. La méthode développée par l'équipe de M. Li fournit un moyen efficace de découvrir les ligands et les inhibiteurs nouveaux contre les protéines de membrane, qui restent en grande partie insurmontables aux approches traditionnelles. L'élaboration de la méthodologie et ses applications sont maintenant publiées en chimie de nature, un tourillon prestigieux de chimie par le groupe publiant de nature (NPG).

Mouvement propre

Les protéines de membrane sur la surface de cellules exécutent une myriade de rôles biologiques qui sont indispensables à la survie des cellules et des organismes. Comme on pouvait s'y attendre, les nombreuses maladies humaines sont associées aux fonctionnements anormaux de protéine de membrane. En effet, les protéines de membrane représentent plus de 60% des objectifs de tous les médicaments approuvés par le FDA de petite molécule. Seul le superfamily de récepteur (GPCR) accouplé parprotéine, comme plus grande classe des récepteurs à la surface de la cellule, sont les objectifs de ~34% de tous les médicaments cliniques.

Cependant, en dépit de la signification, la découverte de médicaments contre des protéines de membrane est stimulant notoirement, principalement dû à la propriété particulière de leur habitat naturel : la membrane cellulaire. D'ailleurs, il est également difficile étudier des protéines de membrane sous une forme d'isolement, car elles tendent à détruire la caractéristique cellulaire essentielle et peuvent être neutralisées. En fait, des protéines de membrane ont été longtemps considérées comme type d'objectifs « undruggable » dans l'industrie pharmaceutique.

Ces dernières années, la bibliothèque chimique ADN-codée (DEL) a apparu et est devenue une technologie puissante de dépistage des drogues. Pour simplifier, nous pouvons employer une bibliothèque de livre comme exemple. Dans une bibliothèque, chaque livre est répertorié avec un numéro de catalogue et dans l'espace codé avec un emplacement spécifique sur une étagère. De façon analogue, dans un DEL, chaque composé chimique est fixé avec une seule balise d'ADN, qui sert de l'enregistrement « de numéro de catalogue » l'information structurelle du composé. Avec le codage d'ADN, tous les composés de bibliothèque peuvent être mélangés et examinés contre l'objectif simultanément pour découvrir ceux qui peuvent moduler les rôles biologiques de l'objectif, par exemple qui empêchent les protéines qui sont anormal en activité dans les cancers malins.

DELs peut contenir étonnant un grand nombre de composés de test (des milliards ou même des trillions), et DEL screening peut être conduit en juste quelques heures dans un laboratoire de chimie régulier. Aujourd'hui, DEL a été largement adopté par presque toute l'industrie pharmaceutique principale mondiale. Cependant, DEL également avait rencontré des difficultés significatives dedans pour interroger des protéines de membrane sur les cellules sous tension.

2 recherches de clés : Rail et amplification

Il y a deux barrières que l'équipe a surmonté pour activer l'application de DEL sur les cellules sous tension. D'abord, la surface de cellules n'est pas une forme convexe douce comme un ballon ; elle est extrêmement complexe avec des centaines de différents biomolécules avec une topologie robuste ; ainsi, localiser l'objectif désiré sur la surface de cellules est comme trouver un arbre unique dans une forêt tropicale épaisse.

L'équipe a surmonté ce problème « de spécificité d'objectif » à l'aide d'une méthode qu'elles ont précédemment développée : marquage d'affinité ADN-programmé (DPAL). Cette méthode utilise un système basé sur ADN de sonde qui peut particulièrement livrer une balise d'ADN à la protéine désirée sur les cellules sous tension, et la balise d'ADN sert de radiophare pour diriger objectif-détail DEL screening. En d'autres termes, l'équipe a monté la première fois un « dispositif de poursuite » sur l'objectif pour réaliser la spécificité d'examen critique.

Le deuxième défi est abondance d'objectif. Type, les protéines de membrane existent dans nanomolar à la concentration micromolar inférieure, qui est lointaine en dessous de la concentration micromolar élevée requise pour capter la fraction minuscule des cahiers parmi des milliards de non-cahiers dans une bibliothèque. Pour résoudre ce problème, l'équipe a utilisé une stratégie nouvelle à l'aide des séquences complémentaires dans la balise d'ADN sur la protéine cible et la bibliothèque réelle, de sorte que la bibliothèque puisse hybrider près de l'objectif, « amplifiant de ce fait » la concentration efficace de la protéine cible. En d'autres termes, le « dispositif de poursuite » peut non seulement aider la bibliothèque pour localiser l'objectif, mais produit également une force attrayante pour concentrer la bibliothèque autour de l'objectif, n'étant pas distrait par la population non contraignante.

Dans la publication, l'équipe enregistre leur développement détaillé de méthodologie, et ils expliquent également la généralité et le rendement de cette méthode en protégeant une bibliothèque 30,42 million-composée contre le récepteur, (FR) l'anhydrase carbonique 12 (CA-12), et le récepteur du facteur de croissance épidermique foliques (EGFR) sur les cellules sous tension, toutes sont les objectifs importants dans la découverte de médicaments anticancéreuse. Cette approche est prévue grand à applicable à beaucoup de protéines de membrane. Par exemple, des objectifs classiques de médicament, tels que GPCRs et canaux ioniques, peuvent être revisités dans un réglage sous tension de cellules pour recenser des opportunités neuves de découverte de médicaments en armant le pouvoir du Délégué.

Nous prévoyons à l'installation de cette méthode n'est pas limités à la découverte de médicaments, mais également dans la recherche universitaire pour explorer les systèmes biologiques provocants, tels que les composés de protéine de membrane et les transmissions oligomères de cellule-cellule. »

M. Xiaoyu Li, division de la recherche pour la chimie, faculté de la Science, université de Hong Kong

professeur Co-correspondant d'auteur Yizhou Li d'université de Chongqing a dit : « Cette méthode a le potentiel de faciliter la découverte de médicaments pour des protéines de membrane avec le pouvoir de la grande et complexe diversité chimique des bibliothèques chimiques ADN-codées. » professeur Co-correspondant d'auteur Yan cao de la deuxième université médicale militaire à Changhaï a ajouté : « Cette technologie est un outil efficace pour caractériser l'interaction de ligand-objectif ; elle jettera la lumière neuve sur l'élaboration des méthodes de dépistage élevées de débit, et facilite ainsi la pêche des ligands visant des protéines de membrane. »

Source:
Journal reference:

Huang, Y., et al. (2020) Selection of DNA-encoded chemical libraries against endogenous membrane proteins on live cells. Nature Chemistry. doi.org/10.1038/s41557-020-00605-x.