Science | 使用细胞热移位测定法鉴定嘌呤核苷磷酸化酶作为奎宁的靶标

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使用细胞热移位测定法鉴定嘌呤核苷磷酸化酶作为奎宁的靶标

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文献导读

细胞热转变分析实验（CETSA）最初是为了帮助抗癌药物靶向研究而开发出来的方法，它是第一种广泛应用无标签方法来研究药物靶向完整细胞的方法。
这项技术是根据热展开蛋白在细胞中迅速沉淀后通过监测heat challenge后剩余的可溶性蛋白来测量融化曲线的。这与使用纯化蛋白的经典热转移实验类似，配体结合通常导致蛋白稳定和熔融温度（tm）的正向转移。将CETSA与多路定量质谱连用（MS-CETSA）可以同时监测整个蛋白组在药物治疗过程中蛋白质热稳定性的变化。这样就可以在MS-CETSA中识别与药物互相作用的蛋白质，而不需要事先了解相关的通路或机制，在这项研究中，作者为用MS-CETSA来研究恶性疟原虫开发了一种有效的方法，并且将其应用于抗疟药物靶点的识别上。随后，作者用这种方法鉴定出恶性疟原虫嘌呤核苷磷酸化酶（PfPNP）为奎宁和甲氟喹的蛋白靶点。作者还运用了酶学和生物物理的体外实验，观察到了奎宁和PfPNP的高亲和力。得出了其起药物的MoAs中的作用。

文献信息

英文标题：Identifying purine nucleoside phosphorylase as the target of quinine using cellular thermal shift assay
中文标题：使用细胞热移位测定法鉴定嘌呤核苷磷酸化酶作为奎宁的靶标
作者信息：Dziekan JM, Yu H, Chen D, Dai L, Wirjanata G, Larsson A, Prabhu N, Sobota RM, Bozdech Z, Nordlund P
通信作者：[email protected](P.N.); [email protected](Z.B.)
单位：School of Biological Science, Nanyang Technological University,637551,Singapore.
影响因子：16.71 PMID：30602534 期刊年卷：Sci Transl Med 2019 Jan 02; 11(473)
DOI: 10.1126/scitranslmed.ssu3174

文献摘要

对于临床上使用的大多数抗疟药物，我们对其机制（MoAs）一直难以捉摸。为了减少对抗疟治疗的反应性，我们有必要去更好的理解他们的作用机理（MoAs）和相关耐药性机制。在本研究中，作者采用的细胞热转变分析（CETSA）结合质谱法（MS）对人疟疾的主要致病原恶性疟原虫进行了药物靶向鉴定。验证结果是该方法对叶酸拮抗性乙胺嘧啶和广谱半胱氨酸蛋白酶抑制剂E64d的有效性。随后，作者将MS-CETSA应用于两种重要的抗疟药物奎宁和甲氟喹，发现这两种药物的MoAs特征不明显。之后作者又结合了对P恶性疟原虫裂溶液和完整感染红细胞的研究，发现P恶性疟原虫嘌呤核苷磷酸化酶（PfPNP)是这两种 这两种喹啉类药物的共同结合靶点。之后作者再一次利用重组蛋白进行了生物物理和结构相关研究，证实了这两种化合物都结合在酶的活性位点上。由于奎宁与PfPNP具有较低的纳米分子亲和力；因此其治疗效果很明显。总之，作者证明了对恶性疟原虫实施MS-C