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一種測定活性化合物細(xì)胞生物利用度的方法

來源: X-MOL 2017-06-26 13:38:44

測定活性化合物的細(xì)胞生物利用度是闡明化合物的細(xì)胞活性和指導(dǎo)化合物結(jié)構(gòu)優(yōu)化的關(guān)鍵步驟,也是研究化合物細(xì)胞生物活性數(shù)據(jù)的時(shí)間和劑量依賴性以及化合物細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定動(dòng)力學(xué)的關(guān)鍵。近日,H. Lee Moffitt Cancer Center & Research Institute的季海濤(點(diǎn)擊查看介紹)團(tuán)隊(duì)建立了一項(xiàng)新的基于高效液相–質(zhì)譜聯(lián)用(HPLC–MS)的技術(shù)來測定活性化合物的細(xì)胞生物利用度,該技術(shù)具有很強(qiáng)的通用性和可靠性。


對(duì)于從事基于細(xì)胞的藥物化學(xué)和化學(xué)生物學(xué)的科研人員來說,有一個(gè)問題常常令人苦惱,即基于蛋白測定的生物活性結(jié)果和基于細(xì)胞測定的生物活性結(jié)果在很多時(shí)候相差很大。這個(gè)問題傳統(tǒng)上認(rèn)為是因?yàn)榛衔锞哂泻艿偷募?xì)胞透膜性。事實(shí)上,在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中,化合物的細(xì)胞活性數(shù)據(jù)往往受以下條件影響:(1)化合物的水溶性;(2)化合物和細(xì)胞培養(yǎng)液中的血清蛋白結(jié)合率;(3)化合物和細(xì)胞培養(yǎng)瓶、細(xì)胞膜外蛋白和基質(zhì)以及與細(xì)胞膜的非特異性結(jié)合;(4)化合物生物轉(zhuǎn)化為活性或無活性代謝產(chǎn)物。同時(shí),化合物細(xì)胞生物活性的高低取決于活性數(shù)據(jù)收集的時(shí)間點(diǎn)和所采用的化合物起始濃度。因此,測定化合物的細(xì)胞生物利用度對(duì)于正確解讀化合物細(xì)胞化學(xué)生物學(xué)活性的數(shù)據(jù)至關(guān)重要。藥物化學(xué)和化學(xué)生物學(xué)領(lǐng)域急需要一個(gè)可靠、靈敏、通用并容易實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。


Moffitt Cancer Center的季海濤團(tuán)隊(duì)建立第一個(gè)通用性的方法來測定活性化合物的細(xì)胞生物利用度,基于HPLC–MS,通過設(shè)計(jì)關(guān)鍵對(duì)照實(shí)驗(yàn),能精確測定活性化合物的細(xì)胞內(nèi)濃度。該方法還可以測定化合物和細(xì)胞培養(yǎng)液里的血清蛋白結(jié)合率、化合物和細(xì)胞培養(yǎng)瓶、細(xì)胞外蛋白、基質(zhì)以及細(xì)胞膜的非特異性結(jié)合,除此之外,還可以測定化合物細(xì)胞內(nèi)濃度的時(shí)間依賴性、劑量依賴性以及化合物的細(xì)胞內(nèi)外穩(wěn)定性和透膜性。在這篇論文中,季海濤團(tuán)隊(duì)將該方法應(yīng)用于研究兩種蛋白質(zhì)–蛋白質(zhì)相互作用靶標(biāo)的抑制劑:bromodomain抑制劑和β-catenin/BCL9抑制劑。


通過這一應(yīng)用,抑制劑的不同細(xì)胞攝取、不同細(xì)胞膜內(nèi)外的非特異性結(jié)合、化合物的不同細(xì)胞穩(wěn)定動(dòng)力學(xué)得以揭示。該技術(shù)還能夠用于研究活性化合物中子結(jié)構(gòu)/化學(xué)功能團(tuán)和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中的非特異性結(jié)合的關(guān)系。進(jìn)一步開發(fā)這項(xiàng)技術(shù),有可能揭示出化合物子結(jié)構(gòu)/官能團(tuán)對(duì)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。這一成果近期發(fā)表在Journal of Medicinal Chemistry 上,文章的第一作者是季海濤團(tuán)隊(duì)的研究生Kevin B. Teuscher。


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