Este trabajo contó con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (82004031) y el Programa de Ciencia y Tecnología de Sichuan (2022NSFSC1303). Expresamos nuestro gran agradecimiento a Jiayi Sun, del Instituto Innovador de Medicina y Farmacia China de la Universidad de Medicina Tradicional China de Chengdu, por su ayuda con la mancha occidental.

Validación de la interacción de Xanthatin-Keap1 con el acoplamiento y CETSA

<ol>
	<li>Soleymani, F., Paquet, E., Viktor, H., Michalowski, W., Spinello, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein-protein+interaction+prediction+with+deep+learning:+A+comprehensive+review.">Protein-protein interaction prediction with deep learning: A comprehensive review.</a> Computat Struct Biotechnol J. 20, 5316-5341 (2022).</li><li>Du, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insights+into+protein-ligand+interactions:+mechanisms,+models,+and+methods.">Insights into protein-ligand interactions: mechanisms, models, and methods.</a> Int J Mol Sci. 17 (2), 144 (2016).</li><li>Wu, Q., Peng, Z., Zhang, Y., Yang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=COACH-D:+improved+protein-ligand+binding+sites+prediction+with+refined+ligand-binding+poses+through+molecular+docking.">COACH-D: improved protein-ligand binding sites prediction with refined ligand-binding poses through molecular docking.</a> Nucleic Acids Res. 46, W438-W442 (2018).</li><li>Zhang, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PROBselect:+accurate+prediction+of+protein-binding+residues+from+proteins+sequences+via+dynamic+predictor+selection.">PROBselect: accurate prediction of protein-binding residues from proteins sequences via dynamic predictor selection.</a> Bioinfo. 36, i735-i744 (2020).</li><li>Kandel, J., Tayara, H., Chong, K. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PUResNet:+prediction+of+protein-ligand+binding+sites+using+deep+residual+neural+network.">PUResNet: prediction of protein-ligand binding sites using deep residual neural network.</a> J Cheminfo. 13 (1), 65 (2021).</li><li>Dhakal, A., Mckay, C., Tanner, J. J., Cheng, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Artificial+intelligence+in+the+prediction+of+protein-ligand+interactions:+recent+advances+and+future+directions.">Artificial intelligence in the prediction of protein-ligand interactions: recent advances and future directions.</a> Brief Bioinform. 23 (1), 476 (2022).</li><li>Hatty, C. R., Banati, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein-ligand+and+membrane-ligand+interactions+in+pharmacology:+the+case+of+the+translocator+protein+(TSPO).">Protein-ligand and membrane-ligand interactions in pharmacology: the case of the translocator protein (TSPO).</a> Pharmacol Res. 100, 58-63 (2015).</li><li>Chaires, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calorimetry+and+thermodynamics+in+drug+design.">Calorimetry and thermodynamics in drug design.</a> Ann Rev Biophys. 37, 135-151 (2008).</li><li>Huang, S. Y., Zou, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+and+challenges+in+protein-ligand+docking.">Advances and challenges in protein-ligand docking.</a> Int J Mo Sci. 11 (8), 3016-3034 (2010).</li><li>Li, J., Fu, A., Zhang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+overview+of+scoring+functions+used+for+protein-ligand+interactions+in+molecular+docking.">An overview of scoring functions used for protein-ligand interactions in molecular docking.</a> Interdiscip Sci. 11 (2), 320-328 (2019).</li><li>Crampon, K., Giorkallos, A., Deldossi, M., Baud, S., Steffenel, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Machine-learning+methods+for+ligand-protein+molecular+docking.">Machine-learning methods for ligand-protein molecular docking.</a> Drug Discov Today. 27 (1), 151-164 (2022).</li><li>Pinzi, L., Rastelli, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+docking:+Shifting+paradigms+in+drug+discovery.">Molecular docking: Shifting paradigms in drug discovery.</a> Int J Mol Sci. 20 (18), 4331 (2019).</li><li>Abdolmaleki, A., Ghasemi, F., Ghasemi, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computer-aided+drug+design+to+explore+cyclodextrin+therapeutics+and+biomedical+applications.">Computer-aided drug design to explore cyclodextrin therapeutics and biomedical applications.</a> Chem Biol Drug Des. 89 (2), 257-268 (2017).</li><li>Chen, G., Seukep, A. J., Guo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+molecular+docking+for+the+research+and+discovery+of+potential+marine+drugs.">Recent advances in molecular docking for the research and discovery of potential marine drugs.</a> Mar Drugs. 18 (11), 545 (2020).</li><li>Li, T., Guo, R., Zong, Q., Ling, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+molecular+docking+in+elaborating+molecular+mechanisms+and+interactions+of+supramolecular+cyclodextrin.">Application of molecular docking in elaborating molecular mechanisms and interactions of supramolecular cyclodextrin.</a> Carbohydr Polym. 276, 118644 (2022).</li><li>Martinez Molina, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+drug+target+engagement+in+cells+and+tissues+using+the+cellular+thermal+shift+assay.">Monitoring drug target engagement in cells and tissues using the cellular thermal shift assay.</a> Science. 341 (6141), 84-87 (2013).</li><li>Tu, Y., Tan, L., Tao, H., Li, Y., Liu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CETSA+and+thermal+proteome+profiling+strategies+for+target+identification+and+drug+discovery+of+natural+products.">CETSA and thermal proteome profiling strategies for target identification and drug discovery of natural products.</a> Phytomedicine. 116, 154862 (2023).</li><li>Dai, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Horizontal+cell+biology:+Monitoring+global+changes+of+protein+interaction+states+with+the+proteome-wide+cellular+thermal+shift+assay+(CETSA).">Horizontal cell biology: Monitoring global changes of protein interaction states with the proteome-wide cellular thermal shift assay (CETSA).</a> Annu Rev Biochem. 88, 383-408 (2019).</li><li>Lade, D. M., Nicoletti, R., Mersch, J., Agazie, Y. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+synthesis+of+improved+active-site+SHP2+inhibitors+with+anti-breast+cancer+cell+effects.">Design and synthesis of improved active-site SHP2 inhibitors with anti-breast cancer cell effects.</a> Eur J Med Chem. 247, 115017 (2023).</li><li>Jiang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+chemical-structure+TPOR+agonist,+TMEA,+promotes+megakaryocytes+differentiation+and+thrombopoiesis+via+mTOR+and+ERK+signalings.">Novel chemical-structure TPOR agonist, TMEA, promotes megakaryocytes differentiation and thrombopoiesis via mTOR and ERK signalings.</a> Phytomedicine. 110, 154637 (2023).</li><li>Mateus, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+proteome+profiling+for+interrogating+protein+interactions.">Thermal proteome profiling for interrogating protein interactions.</a> Mol Syst Biol. 16 (3), 9232 (2020).</li><li>Sanchez, T. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+cellular+thermal+shift+assay+to+monitor+target+engagement.">Real-time cellular thermal shift assay to monitor target engagement.</a> ACS Chem Biol. 17 (9), 2471-2482 (2022).</li><li>Tolvanen, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+advances+in+CETSA.">Current advances in CETSA.</a> Front Mol Biosci. 9, 866764 (2022).</li><li>Liu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xanthatin+inhibits+STAT3+and+NF-&#954;B+signalling+by+covalently+binding+to+JAK+and+IKK+kinases.">Xanthatin inhibits STAT3 and NF-&#954;B signalling by covalently binding to JAK and IKK kinases.</a> J Cell Mol Med. 23 (6), 4301-4312 (2019).</li><li>Liu, Y., Chen, W., Zheng, F., Yu, H., Wei, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xanthatin+alleviates+LPS-Induced+inflammatory+response+in+RAW264.7+macrophages+by+Inhibiting+NF-&#954;B,+MAPK+and+STATs+activation.">Xanthatin alleviates LPS-Induced inflammatory response in RAW264.7 macrophages by Inhibiting NF-&#954;B, MAPK and STATs activation.</a> Molecules. 27 (14), 4603 (2022).</li><li>Dinkova-Kostova, A. T., Kostov, R. V., Canning, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Keap1,+the+cysteine-based+mammalian+intracellular+sensor+for+electrophiles+and+oxidants.">Keap1, the cysteine-based mammalian intracellular sensor for electrophiles and oxidants.</a> Arch Biochem Biophys. 617, 84-93 (2017).</li><li>Tabana, Y., Babu, D., Fahlman, R., Siraki, A. G., Barakat, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Target+identification+of+small+molecules:+An+overview+of+the+current+applications+in+drug+discovery.">Target identification of small molecules: An overview of the current applications in drug discovery.</a> BMC Biotechnol. 23 (1), 44 (2023).</li><li>Schenone, M., Dan&#269;&#237;k, V., Wagner, B. K., Clemons, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Target+identification+and+mechanism+of+action+in+chemical+biology+and+drug+discovery.">Target identification and mechanism of action in chemical biology and drug discovery.</a> Nat Chem Biol. 9 (4), 232-240 (2013).</li><li>Hughes, J. P., Rees, S., Kalindjian, S. B., Philpott, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principles+of+early+drug+discovery.">Principles of early drug discovery.</a> Br J Pharmacol. 162 (6), 1239-1249 (2011).</li><li>Chakraborty, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SARS-CoV-2+protein+drug+targets+landscape:+A+potential+pharmacological+insight+view+for+the+new+drug+development.">SARS-CoV-2 protein drug targets landscape: A potential pharmacological insight view for the new drug development.</a> Expert Rev Clin Pharmacol. 14 (2), 225-238 (2021).</li><li>Ziegler, S., Pries, V., Hedberg, C., Waldmann, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Target+identification+for+small+bioactive+molecules:+Finding+the+needle+in+the+haystack.">Target identification for small bioactive molecules: Finding the needle in the haystack.</a> Angew Chem Int Ed Engl. 52 (10), 2744-2792 (2013).</li><li>Zhang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+effective+identification+of+drug+targets+at+the+proteome+level+by+pH-dependent+protein+precipitation.">Highly effective identification of drug targets at the proteome level by pH-dependent protein precipitation.</a> Chem Sci. 13 (42), 12403-12418 (2022).</li><li>Zhang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simplified+thermal+proteome+profiling+approach+to+screen+protein+targets+of+a+ligand.">A simplified thermal proteome profiling approach to screen protein targets of a ligand.</a> Proteomics. 20, 1900372 (2020).</li><li>Hou, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Salidroside+intensifies+mitochondrial+function+of+CoCl2-damaged+HT22+cells+by+stimulating+PI3K-AKT-MAPK+signaling+pathway.">Salidroside intensifies mitochondrial function of CoCl2-damaged HT22 cells by stimulating PI3K-AKT-MAPK signaling pathway.</a> Phytomedicine. 109, 154568 (2022).</li><li>Wang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Salidroside,+a+phenyl+ethanol+glycoside+from+Rhodiolacrenulata,+orchestrates+hypoxic+mitochondrial+dynamics+homeostasis+by+stimulating+Sirt1/p53/Drp1+signaling.">Salidroside, a phenyl ethanol glycoside from Rhodiolacrenulata, orchestrates hypoxic mitochondrial dynamics homeostasis by stimulating Sirt1/p53/Drp1 signaling.</a> J Ethnopharmacol. 293, 115278 (2022).</li></ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

La identificación de dianas patológicas y el descubrimiento y desarrollo de fármacos están estrechamente interrelacionados27. Al dirigirse con precisión a objetivos específicos, se pueden desarrollar candidatos a fármacos para tratar enfermedades particulares de manera más eficaz y, al mismo tiempo, minimizar los efectos secundarios asociados con los medicamentos28,29. Las dianas más utilizadas son las dianas proteicas<sup class="...

Las proteínas son macromoléculas muy importantes en los organismos vivos y poseen una amplia gama de funciones únicas dentro de las células, como la composición de la membrana, la formación del citoesqueleto, la actividad enzimática, el transporte, la señalización celular y la participación en los mecanismos intracelulares y extracelulares 1,2,3. Las proteínas manifiestan sus funciones biológicas principalmente a través de interacciones específicas con una variedad de moléculas, incluidas otras proteínas, ácidos nucleicos, ligandos de moléculas pequeñas e iones metálicos 1,4. Los ligandos son pequeños compuestos moleculares que se unen específicamente a las proteínas de un organismo. La interacción entre proteínas y ligandos ocurre en sitios específicos de la proteína, llamados sitios de unión, también conocidos como bolsas de unión5. En la investigación en química medicinal, el enfoque radica en la identificación de proteínas clave que están claramente asociadas con enfermedades, que sirven como dianas para los medicamentos6. Por lo tanto, obtener una comprensión profunda de los sitios de unión entre proteínas y ligandos es de suma importancia para promover el descubrimiento, el diseño y la investigación de fármacos 7,8.
El acoplamiento molecular es una herramienta computacional ampliamente utilizada para estudiar la unión proteína-ligando, que emplea las estructuras tridimensionales de proteínas y ligandos para explorar sus principales modos de unión y afinidades al formar complejos estables 9,10,11. La aplicación de la tecnología de acoplamiento molecular se originó en la década de 1970. Sobre la base del principio de emparejamiento de cerradura y llave y utilizando los algoritmos del software de acoplamiento molecular, se puede determinar la interacción entre los compuestos y los objetivos moleculares mediante el análisis de los resultados del acoplamiento. Este enfoque permite la predicción de sitios de unión activos tanto para el compuesto como para la molécula objetivo. En consecuencia, facilita la identificación de una conformación de unión óptima (aquí denominada modelo de unión) para las interacciones ligando-receptor, lo cual es crucial para comprender la mecánica de estos compromisos moleculares 12,13,14,15. Si bien el acoplamiento molecular proporciona valiosas predicciones basadas en computadora de las interacciones ligando-receptor, es importante tener en cuenta que estos son hallazgos preliminares. En consecuencia, es esencial una verificación experimental adicional para confirmar estas interacciones.
El ensayo de desplazamiento térmico celular (CETSA), propuesto inicialmente por el equipo de investigación de Pär Nordlund en 2013, sirve como método para validar las interacciones entre fármacos y proteínas diana. Esta técnica prueba específicamente la estabilidad térmica de las proteínas diana inducida por la unión a fármacos, proporcionando un enfoque práctico para confirmar las interacciones moleculares 16,17,18. Este enfoque se basa en el principio fundamental de que la unión de ligandos inicia un cambio térmico dentro de las proteínas objetivo y es aplicable a una amplia gama de muestras biológicas, incluidos lisados celulares, células vivas intactas y tejidos19,20. CETSA apoya el compromiso directo de pequeñas moléculas diana en células intactas mediante la detección de la estabilización termodinámica de las proteínas debido a la unión de ligandos y la vinculación de la respuesta fenotípica observada con el compuesto diana21,22. Entre las diversas metodologías derivadas de CETSA, el Western Blot-CETSA (WB-CETSA) se considera un enfoque clásico. Después de la preparación de la muestra mediante el método CETSA, se utiliza el análisis de Western blot para detectar alteraciones en la estabilidad térmica de la proteína objetivo. Esto permite determinar con precisión las interacciones fármaco-proteína dentro de los sistemas celulares17,23.
La xanthatina es un compuesto bioactivo aislado de la planta Xanthium L. con propiedades como antiinflamatoria, que se ha utilizado en la medicina tradicional china para tratar enfermedades como la sinusitis nasal y la artritis24,25. La proteína 1 asociada a la ECH similar a las algas kelch (Keap1) es un componente del complejo proteico multi-subunidad de ubiquitina ligasa Cullin-RING E3 basado en Cullin3 y un importante regulador de la homeostasis redox intracelular, que influye en la intensidad y duración de la respuesta inflamatoria mediante la modulación del estado redox intracelular26. En este estudio, primero utilizamos el acoplamiento molecular para investigar la interacción entre la xanthatina (molécula pequeña) y la proteína Keap1, con el objetivo de predecir su modo de unión. Posteriormente, empleamos el método CETSA para validar esta interacción evaluando el impacto de la xanthatina en la estabilidad térmica de la proteína Keap1.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.45 &#956;m Polyvinylidene fluoride membrane</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>PR05509</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anhydrous ethanol</td>
			<td>Chron chemicals</td>
			<td>64-17-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum albumin</td>
			<td>BioFroxx</td>
			<td>4240GR100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Broad-spectrum protease inhibitor mixtures</td>
			<td>Boster Biological Technology Co., Ltd</td>
			<td>AR1193</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMSO</td>
			<td>Boster Biological Technology Co., Ltd</td>
			<td>PYG0040</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Enhanced chemiluminescence reagent</td>
			<td>Beyotime Biotechnology Co., Ltd</td>
			<td>P0018S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GAPDH antibody</td>
			<td>ProteinTech Group Co., Ltd</td>
			<td>10494-1-AP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gel Imaging Instrument</td>
			<td>E-BLOT</td>
			<td>Touch Imager Pro</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gradient PCR instrument</td>
			<td>Biometra TADVANCED</td>
			<td>Biometra Tadvanced 96SG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High-speed freezing centrifuge</td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td>Allegra X-30R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Horseradish peroxidase-conjugated affiniPure goat antibody</td>
			<td>ProteinTech Group Co., Ltd</td>
			<td>SA00001-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropyl alcohol&#160;</td>
			<td>Chron chemicals</td>
			<td>67-63-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Keap1 antibody</td>
			<td>Zen BioScience Co., Ltd</td>
			<td>R26935</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metal bath</td>
			<td>Analytik Jena</td>
			<td>TSC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Chron chemicals</td>
			<td>67-56-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ncmblot rapid transfer buffer (20&#215;)</td>
			<td>NCM Biotech Co., Ltd</td>
			<td>WB4600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Omni-Easy OneStep PAGE gel fast preparation kie</td>
			<td>Epizyme Biotech Co., Ltd</td>
			<td>PG212</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffer saline</td>
			<td>Boster Biological Technology Co., Ltd</td>
			<td>PYG0021</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Prestained Color Protein Marker</td>
			<td>Biosharp&#160;</td>
			<td>BL741A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Protein Blotting Electrophoresis System</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>MiniPROTEAN&#210;Tetra Cell</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RAW264.7 cell</td>
			<td>Beyotime Biotechnology Co., Ltd</td>
			<td>C7505</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RAW264.7 cell-specific medium</td>
			<td>Procell Life Science&#38;Technology Co., Ltd</td>
			<td>CM-0597</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SDS-PAGE protein loading buffer</td>
			<td>Boster Biological Technology Co., Ltd</td>
			<td>AR1112-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SDS-PAGE running buffer powder</td>
			<td>Servicebio</td>
			<td>G2018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris buffered saline powder</td>
			<td>Servicebio</td>
			<td>G0001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tween 20</td>
			<td>BioFroxx</td>
			<td>1247ML100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water bath</td>
			<td>Memmert</td>
			<td>WNE10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water purifier</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>Milli- IQ 7005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xanthatin</td>
			<td>ChemConst Biotechnology Co., Ltd</td>
			<td>CONST210706</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

protein target prediction and validation of small molecule compound

Las proteínas son fundamentales para la fisiología humana, y sus objetivos son cruciales en la investigación y el desarrollo de fármacos. La identificación y validación de dianas proteicas cruciales se ha convertido en una parte integral del desarrollo de fármacos. El acoplamiento molecular es una herramienta computacional ampliamente utilizada para investigar la unión proteína-ligando, especialmente en el contexto de las interacciones entre fármacos y proteínas diana. Para la verificación experimental de la unión y para acceder directamente a la unión del fármaco y su diana, se utiliza el método de ensayo de desplazamiento térmico celular (CETSA). Este estudio tuvo como objetivo integrar el acoplamiento molecular con CETSA para predecir y validar las interacciones entre fármacos y dianas proteicas vitales. En concreto, predijimos la interacción entre la xanthatina y la proteína Keap1, así como su modo de unión, mediante un análisis de acoplamiento molecular, seguido de la verificación de la interacción mediante el ensayo CETSA. Nuestros resultados demostraron que la xanthatina podía establecer enlaces de hidrógeno con residuos de aminoácidos específicos de la proteína Keap1 y reducir la termoestabilidad de la proteína Keap1, lo que indica que la xanthatina podría interactuar directamente con la proteína Keap1.

Proteins are highly important macromolecules in living organisms and possess a diverse range of unique functions within cells, such as membrane composition, cytoskeleton formation, enzyme activity, transportation, cell signaling, and involvement in both intracellular and extracellular mechanisms1,2,3. Proteins manifest their biological functions primarily through specific interactions with a variety of molecules, including other proteins, nucleic acids, small molecule ligands, and metal ions1,4. Ligands are small molecular compounds that specifically bind to proteins in an organism. The interaction between proteins and ligands occurs at specific sites on the protein, called the binding sites, also known as the binding pockets5. In medicinal chemistry research, the focus lies in identifying key proteins that are clearly associated with diseases, which serve as targets for drugs6. Therefore, gaining a deep understanding of the binding sites between proteins and ligands is of utmost importance in promoting drug discovery, design, and research7,8.
Molecular docking is a widely used computational tool for studying protein-ligand binding, which employs the three-dimensional structures of proteins and ligands to explore their primary binding modes and affinities when forming stable complexes9,10,11. The application of molecular docking technology originated in the 1970s. Based on the lock and key pairing principle and utilizing the algorithms of molecular docking software, one can determine the interaction between compounds and molecular targets by analyzing docking results. This approach enables the prediction of active binding sites for both the compound and the target molecule. Consequently, it facilitates the identification of an optimal binding conformation (here called the binding model) for ligand-receptor interactions, which is crucial for understanding the mechanics of these molecular engagements12,13,14,15. While molecular docking provides valuable computer-based predictions of ligand-receptor interactions, it is important to note that these are preliminary findings. Consequently, further experimental verification is essential to confirm these interactions.
The cellular thermal shift assay (CETSA), initially proposed by P&#228;r Nordlund&#39;s research team in 2013, serves as a method for validating drug-target protein interactions. This technique specifically tests the thermal stability of target proteins induced by drug binding, providing a practical approach for confirming molecular interactions16,17,18. This approach is based on the fundamental principle that ligand binding initiates a thermal shift within target proteins and is applicable to a wide array of biological samples, including cell lysates, intact living cells, and tissues19,20. CETSA supports direct target engagement of small molecules in intact cells by detecting thermodynamic stabilization of proteins due to ligand binding and linking the observed phenotypic response to the target compound21,22. Among the various methodologies derived from CETSA, Western Blot-CETSA (WB-CETSA) is considered a classical approach. Following sample preparation using the CETSA method, western blot analysis is utilized to detect alterations in the thermal stability of the target protein. This allows for the precise determination of drug-protein interactions within cellular systems17,23.
Xanthatin is a bioactive compound isolated from the plant Xanthium L. with properties such as anti-inflammatory, which has been used in traditional Chinese medicine to treat diseases like nasal sinusitis and arthritis24,25. The kelch-like ECH-associated protein 1 (Keap1) is a component of the Cullin3-based Cullin-RING E3 ubiquitin ligase multi-subunit protein complex and an important regulator of intracellular redox homeostasis, which influences the intensity and duration of the inflammatory response by modulating the intracellular redox state26. In this study, we first utilized molecular docking to investigate the interaction between xanthatin (small molecule) and Keap1 protein, aiming to predict their binding mode. Subsequently, we employed the CETSA method to validate this interaction by assessing the impact of xanthatin on the thermal stability of the Keap1 protein.

Autor destacado: Optimización de la predicción y validación de dianas proteicas mediante acoplamiento molecular y CETSA

Predicción y validación de dianas proteicas de compuestos de moléculas pequeñas

Our research focuses on protein targets, prediction and validation of small molecular compounds. The experiment used here shows a method of molecular docking combined with similar thermal shift assay to predict and validate the interaction between small molecules and protein targets. These steps of CETSA are complicated and any steps errors during the operation can have a great impact on the results.Our protocol combines prediction with verification, effectively reducing both time consumption and economic costs. Furthermore, the experimental instruments and materials are easy to opt in. Finally, the CETSA samples are easy to prepare in test, which ensures the producibility of the samples.

El análisis de acoplamiento molecular predijo la interacción entre la xanthatina y la proteína Keap1. La Figura 2 muestra la formación de enlaces de hidrógeno entre la xanthatina y los residuos de aminoácidos Gly-367 y Val-606 de la proteína Keap1, con una longitud de enlace de hidrógeno de 2,17 Å para Gly-367 y 2,13 Å para Val-606. Además, la puntuación de acoplamiento calculada de -5,69 kcal/mol significa una buena afinidad de unión entre la xanthatina y la proteína Keap1.</p...

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El experimento utilizado aquí muestra un método de acoplamiento molecular combinado con un ensayo de desplazamiento térmico celular para predecir y validar la interacción entre moléculas pequeñas y proteínas objetivo.

Proteins are fundamental to human physiology, with their targets being crucial in research and drug development. The identification and validation of ...

Nuestra investigación se centra en dianas proteicas, predicción y validación de compuestos moleculares pequeños. El experimento utilizado aquí muestra un método de acoplamiento molecular combinado con un ensayo de desplazamiento térmico similar para predecir y validar la interacción entre moléculas pequeñas y proteínas objetivo. Estos pasos de CETSA son complicados y cualquier error de paso durante la operación puede tener un gran impacto en los resultados.Nuestro protocolo combina la predicción con la verificación, reduciendo eficazmente tanto el consumo de tiempo como los costes económicos. Además, los instrumentos y materiales experimentales son fáciles de utilizar. Por último, las muestras CETSA son fáciles de preparar en ensayo, lo que garantiza la productividad de las muestras.

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Protein Target Prediction and Validation of Small Molecule Compound

1.5K vistas.  Chengdu University of Traditional Chinese Medicine. Nuestra investigación se centra en dianas proteicas, predicción y validación de compuestos moleculares pequeños. El experimento utilizado aquí muestra un método de acoplamiento molecular combinado con un ensayo de desplazamiento térmico similar para predecir y validar la interacción entre moléculas pequeñas y proteínas objetivo. Estos pasos de CETSA son complicados y cualquier error de paso durante la operación puede tener un gran impacto en los resultados.Nuestro protocolo...

Video: Autor destacado: Optimización de la predicción y validación de dianas proteicas mediante acoplamiento molecular y CETSA

Proteins are fundamental to human physiology, with their targets being crucial in research and drug development. The identification and validation of crucial protein targets have become integral to drug development. Molecular docking is a computational tool widely utilized to investigate protein-ligand binding, especially in the context of drug and protein target interactions. For the experimental verification of the binding and to access the binding of the drug and its target directly, the cellular thermal shift assay (CETSA) method is used. This study aimed to integrate molecular docking with CETSA to predict and validate interactions between drugs and vital protein targets. Specifically, we predicted the interaction between xanthatin and Keap1 protein as well as its binding mode through molecular docking analysis, followed by verification of the interaction using the CETSA assay. Our results demonstrated that xanthatin could establish hydrogen bonds with specific amino acid residues of Keap1 protein and reduce the thermostability of Keap1 protein, indicating that xanthatin could directly interact with Keap1 protein.

The experiment used here shows a method of molecular docking combined with cellular thermal shift assay to predict and validate the interaction between small molecules and protein targets.