方案標題: MST技術引領多肽-蛋白相互作用研究,加速新冠藥物的開發(fā)
檢測樣品:新冠病毒S-RBD蛋白,多肽
檢測項目:新冠病毒S-RBD蛋白與不同多肽親和力檢測
應用領域: 制藥
方案摘要:
新冠疫情爆發(fā)以來,疫苗、中和抗體和新冠藥物在抗擊新冠感染過程中均做出了重要的貢獻。近期隨著奧密克戎毒株的沖擊,令美國單日新增新冠確診病例破百萬,再一次給全球各國抗擊新冠疫情帶來了新的挑戰(zhàn)。全球科學家和制藥企業(yè)也正在加速解讀不斷出現(xiàn)的毒株結構,開發(fā)新的藥物和疫苗共同抗擊新冠感染!新冠病毒對宿主的感染是依賴于病毒Spike(S)蛋白與宿主的受體蛋白ACE2的相互作用。因此,ACE2-S蛋白的復合物結構可以用于指導設計新冠病毒感染的阻斷藥物。
方案詳情:
研究方法
華沙大學Zielenkiewicz教授團隊基于人ACE2-S蛋白復合物結構中的關鍵片段序列設計了3種多肽 (pep1c: DKGNHEAED; pep1d: DKGNHE; pep1e: EDGFYQ),它們具有潛在結合新冠病毒S蛋白受體結合區(qū)(RBD)的能力,從而破壞重要的宿主-病毒蛋白相互作用,在早期階段即阻斷新冠病毒感染。
在多肽-蛋白相互作用的研究中,SPR等傳統(tǒng)技術通常需要分別將每一種多肽固定到固相介質(zhì)(如芯片)上,但固定往往需要摸索最優(yōu)條件,耗費大量經(jīng)費和時間成本。而微量熱泳動(MST)技術無需固定、體系優(yōu)化最簡便、檢測速度快,研究人員采用MST技術測定了3種多肽對新冠病毒S-RBD蛋白的親和力,僅需對新冠病毒S-RBD進行一次標記,即可在溶液內(nèi)快速檢測3對不同樣品(及陰性對照)的相互作用,從而極大節(jié)省了開發(fā)抗新冠病毒藥物的時間成本。
研究結果
MST結果顯示,pep1c和pep1d這兩種多肽對新冠病毒S-RBD有高親和力, 其平衡解離常數(shù)(Kd值)分別為0.28±0.06 nM和0.21±0.05 nM (見下圖),極具藥物開發(fā)潛力。研究團隊選取了高親和力的pep1c多肽,通過結合抑制實驗在體外進一步驗證了它對ACE2-S蛋白結合的阻斷作用。
MST技術優(yōu)勢
1.無需固定,不受檢測樣品種類的限制
2.僅需微量樣品,即可直接在溶液中測定分子間結合
3.檢測速度快,極大地節(jié)省了藥物開發(fā)時間
參考文獻:
Odolczyk, N. et al. Native Structure-Based Peptides as Potential Protein–Protein Interaction Inhibitors of SARS-CoV-2 Spike Protein and Human ACE2 Receptor. Molecules, 2021, 26, 2157. https://doi.org/10.3390/molecules26082157