Questo lavoro è stato supportato dalla National Natural Science Foundation of China (82004031) e dal Sichuan Science and Technology Program (2022NSFSC1303). Esprimiamo il nostro grande apprezzamento a Jiayi Sun dell'Istituto Innovativo di Medicina e Farmacia Cinese, Università di Medicina Tradizionale Cinese di Chengdu, per l'assistenza con il western blot.

Convalida dell'interazione di Xanthatin-Keap1 con Docking e 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>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

L'identificazione dei bersagli della malattia e la scoperta e lo sviluppo di farmaci sono strettamente interconnessi27. Mirando con precisione a bersagli specifici, è possibile sviluppare farmaci candidati per trattare particolari malattie in modo più efficace, riducendo al minimo gli effetti collaterali associati ai farmaci28,29. I bersagli più comunemente usati sono i bersagli proteici30. Tuttavia, l'identifica...

Le proteine sono macromolecole molto importanti negli organismi viventi e possiedono una vasta gamma di funzioni uniche all'interno delle cellule, come la composizione della membrana, la formazione del citoscheletro, l'attività enzimatica, il trasporto, la segnalazione cellulare e il coinvolgimento nei meccanismi intracellulari ed extracellulari 1,2,3. Le proteine manifestano le loro funzioni biologiche principalmente attraverso interazioni specifiche con una varietà di molecole, tra cui altre proteine, acidi nucleici, ligandi di piccole molecole e ioni metallici 1,4. I ligandi sono piccoli composti molecolari che si legano specificamente alle proteine di un organismo. L'interazione tra proteine e ligandi avviene in siti specifici sulla proteina, chiamati siti di legame, noti anche come tasche di legame5. Nella ricerca in chimica farmaceutica, l'attenzione si concentra sull'identificazione di proteine chiave che sono chiaramente associate a malattie, che fungono da bersagli per i farmaci6. Pertanto, acquisire una profonda comprensione dei siti di legame tra proteine e ligandi è della massima importanza per promuovere la scoperta, la progettazione e la ricerca di farmaci 7,8.
Il docking molecolare è uno strumento computazionale ampiamente utilizzato per lo studio del legame proteina-ligando, che impiega le strutture tridimensionali di proteine e ligandi per esplorare le loro modalità e affinità di legame primarie durante la formazione di complessi stabili 9,10,11. L'applicazione della tecnologia di docking molecolare è nata negli anni '1970. Sulla base del principio di accoppiamento di serratura e chiave e utilizzando gli algoritmi del software di docking molecolare, è possibile determinare l'interazione tra composti e bersagli molecolari analizzando i risultati dell'attracco. Questo approccio consente la previsione dei siti di legame attivi sia per il composto che per la molecola bersaglio. Di conseguenza, facilita l'identificazione di una conformazione di legame ottimale (qui chiamata modello di legame) per le interazioni ligando-recettore, che è cruciale per comprendere la meccanica di questi impegni molecolari 12,13,14,15. Mentre il docking molecolare fornisce preziose previsioni basate su computer delle interazioni ligando-recettore, è importante notare che si tratta di risultati preliminari. Di conseguenza, un'ulteriore verifica sperimentale è essenziale per confermare queste interazioni.
Il saggio di spostamento termico cellulare (CETSA), inizialmente proposto dal team di ricerca di Pär Nordlund nel 2013, funge da metodo per convalidare le interazioni farmaco-proteina bersaglio. Questa tecnica testa specificamente la stabilità termica delle proteine bersaglio indotta dal legame farmacologico, fornendo un approccio pratico per confermare le interazioni molecolari 16,17,18. Questo approccio si basa sul principio fondamentale che il legame del ligando avvia uno spostamento termico all'interno delle proteine bersaglio ed è applicabile a un'ampia gamma di campioni biologici, inclusi lisati cellulari, cellule viventi intatte e tessuti 19,20. CETSA supporta l'impegno diretto del bersaglio di piccole molecole in cellule intatte rilevando la stabilizzazione termodinamica delle proteine dovuta al legame del ligando e collegando la risposta fenotipica osservata al composto bersaglio21,22. Tra le varie metodologie derivate dal CETSA, il Western Blot-CETSA (WB-CETSA) è considerato un approccio classico. Dopo la preparazione del campione con il metodo CETSA, viene utilizzata l'analisi western blot per rilevare alterazioni nella stabilità termica della proteina bersaglio. Ciò consente la determinazione precisa delle interazioni farmaco-proteina all'interno dei sistemi cellulari17,23.
La xantitina è un composto bioattivo isolato dalla pianta Xanthium L. con proprietà antinfiammatorie, che è stato utilizzato nella medicina tradizionale cinese per trattare malattie come la sinusite nasale e l'artrite24,25. La proteina 1 associata a ECH (Keap1) è un componente del complesso proteico multi-subunità ubiquitina ligasi Cullin-RING E3 basato su Cullin3 e un importante regolatore dell'omeostasi redox intracellulare, che influenza l'intensità e la durata della risposta infiammatoria modulando lo stato redox intracellulare26. In questo studio, abbiamo prima utilizzato il docking molecolare per studiare l'interazione tra xantilina (piccola molecola) e proteina Keap1, con l'obiettivo di prevedere la loro modalità di legame. Successivamente, abbiamo utilizzato il metodo CETSA per convalidare questa interazione valutando l'impatto della xantilina sulla stabilità termica della proteina 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

Le proteine sono fondamentali per la fisiologia umana, con i loro bersagli cruciali nella ricerca e nello sviluppo di farmaci. L'identificazione e la convalida di bersagli proteici cruciali sono diventate parte integrante dello sviluppo di farmaci. Il docking molecolare è uno strumento computazionale ampiamente utilizzato per studiare il legame proteina-ligando, specialmente nel contesto delle interazioni farmaco-bersaglio proteico. Per la verifica sperimentale del legame e per accedere direttamente al legame del farmaco e del suo bersaglio, viene utilizzato il metodo del saggio di spostamento termico cellulare (CETSA). Questo studio mirava a integrare il docking molecolare con CETSA per prevedere e convalidare le interazioni tra farmaci e bersagli proteici vitali. In particolare, abbiamo previsto l'interazione tra xantilina e proteina Keap1 e la sua modalità di legame attraverso l'analisi di docking molecolare, seguita dalla verifica dell'interazione utilizzando il saggio CETSA. I nostri risultati hanno dimostrato che la xantilina potrebbe stabilire legami idrogeno con specifici residui amminoacidici della proteina Keap1 e ridurre la termostabilità della proteina Keap1, indicando che la xantilina potrebbe interagire direttamente con la proteina 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.

Autore in primo piano: Semplificazione della previsione e della convalida del bersaglio proteico tramite docking molecolare e CETSA

Previsione e validazione del bersaglio proteico di un composto a piccola molecola

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.

L'analisi di docking molecolare ha predetto l'interazione tra xantitina e proteina Keap1. La Figura 2 mostra la formazione di legami idrogeno tra xantitina e residui amminoacidici Gly-367 e Val-606 della proteina Keap1, con una lunghezza del legame idrogeno di 2,17 Å per Gly-367 e 2,13 Å per Val-606. Inoltre, il punteggio di docking calcolato di -5,69 kcal/mol indica una buona affinità di legame tra xantitina e proteina Keap1.
Il metodo CETSA ha mostrato che il...

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L'esperimento qui utilizzato mostra un metodo di docking molecolare combinato con il saggio di spostamento termico cellulare per prevedere e convalidare l'interazione tra piccole molecole e bersagli proteici.

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

La nostra ricerca si concentra su bersagli proteici, predizione e validazione di piccoli composti molecolari. L'esperimento qui utilizzato mostra un metodo di docking molecolare combinato con un simile saggio di spostamento termico per prevedere e convalidare l'interazione tra piccole molecole e bersagli proteici. Queste fasi del CETSA sono complicate e qualsiasi errore durante l'operazione può avere un grande impatto sui risultati.Il nostro protocollo combina la previsione con la verifica, riducendo efficacemente sia il consumo di tempo che i costi economici. Inoltre, gli strumenti e i materiali sperimentali sono facili da accettare. Infine, i campioni CETSA sono facili da preparare in prova, il che garantisce la producibilità dei campioni.

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Protein Target Prediction and Validation of Small Molecule Compound

1.4K Views.  Chengdu University of Traditional Chinese Medicine. La nostra ricerca si concentra su bersagli proteici, predizione e validazione di piccoli composti molecolari. L'esperimento qui utilizzato mostra un metodo di docking molecolare combinato con un simile saggio di spostamento termico per prevedere e convalidare l'interazione tra piccole molecole e bersagli proteici. Queste fasi del CETSA sono complicate e qualsiasi errore durante l'operazione può avere un grande impatto sui risultati.Il nostro protocollo combina la previsione con la ver...