2019年12月21日
本文介绍了一种利用分裂荧光素酶检测系统筛选抑制HBx-DDB1相互作用的抗乙型肝炎病毒药物的方法。该系统可简便地检测蛋白质-蛋白质相互作用,适用于此类相互作用抑制剂的鉴定。
HBX-DDB1 相互作用是促进从 cccDNA 进行 HPV 转录的关键步骤,因此本方案可能成为发现 HPV 功能性治愈新型治疗药物的重要工具。我们的操作流程简单,仅需较短时间即可完成筛选。我混合的相互作用可实时检测,无需进行细胞裂解。
此外,筛选质量令人满意,Z' 因子得分较高。抑制 HBX-DDB1 相互作用可恢复 Smc5/6 的功能,从而抑制 HPV 的转录、蛋白表达以及 cccDNA 的产生。这种新型的抗病毒作用机制有望克服现有 HPV 疗法的不足之处。
蛋白质-蛋白质相互作用是一类重要的药物靶点。本文所述基于分裂荧光素酶的检测方法,旨在靶向病毒与人源 heparan sulfate(hasS)蛋白之间的相互作用,可能为其他传染病的治疗提供新的策略。尽管本实验方案简单易懂,但若无直观的视觉演示,某些步骤可能较难重复。
因此,可视化演示将有助于理解本实验方案。首先,将5 × 10⁵个HEK293T细胞接种至含10毫升DMEM的100毫米培养皿中,于37°C孵育过夜。次日,分别取1微克表达HBx-LgBit和SmBit-DDB1的DNA质粒以及DNA浓缩缓冲液,加至总体积为300微升。
加入16微升增强剂溶液,通过涡旋振荡1秒混匀各管。室温孵育样品3分钟,然后加入60微升转染试剂。涡旋振荡管子10秒,再将样品孵育8分钟。
同时,吸去培养皿中的细胞培养基,加入 5 mL 磷酸盐缓冲液(PVS)洗涤细胞。吸去 PVS,加入 7 mL DMEM 培养基。向含有转染复合物的离心管中加入 3 mL DMEM 培养基,用移液器吹打混匀,然后将混合液加入细胞中。
然后,将细胞置于37摄氏度、5%二氧化碳条件下孵育10小时。孵育结束后,弃去用过的培养基,并用5毫升PBS洗涤细胞。弃去PBS,加入1毫升0.25%胰蛋白酶EDTA,于37摄氏度孵育细胞以使其脱落。
接下来,加入 4 mL DMEM,通过移液枪在细胞层表面反复吹打数次以分散培养基,然后将悬液转移至离心管中。以 500 × g 离心 5 分钟,弃去上清液,再用 1 mL PVS 重悬细胞沉淀。重复离心并弃去上清液。
然后,用添加了10%胎牛血清(FBS)的缓冲细胞培养基重悬细胞沉淀,调整接种密度至每毫升一百万个细胞。将50微升细胞悬液加入96孔板的每个孔中,并将细胞放回37°C培养箱中孵育10小时。在细胞孵育的同时,将筛选化合物及其溶剂稀释至13.5倍浓度。
向每个孔中加入 12.5 µL 发光底物,在室温下孵育 5 分钟。使用化学发光仪测定基础发光值,随后立即向每个孔中加入 5 µL 化合物和对照 DMSO。每 30 分钟测定一次发光值,持续 2 小时,然后与 DMSO 处理组比较,计算化合物的抑制效应。
测定基础发光信号,计算得到信噪比大于80。Z'因子大于0.5,表明该检测系统适用于高通量筛选。通过设定相对于仅含DMSO对照组的抑制率阈值为大于40%,筛选出硝唑尼特作为候选药物。
我们此前通过使用该方法筛选一个反应性小规模化合物文库,鉴定出硝唑尼特可抑制HBX-DDB1相互作用。利用硝唑尼特,我们证实抑制HBX-DDB1相互作用可降低病毒转录水平及后续病毒产物水平。与靶蛋白融合的分裂荧光素酶的最佳片段必须预先确定。
在此情况下,将大片段(Large Bit)融合在HPX的C末端,将小片段(Small Bit)融合在DDB1的末端,获得了最佳结果。
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本研究介绍了一种利用分裂荧光素酶检测系统筛选抑制HBx-DDB1相互作用的抗乙型肝炎病毒药物的方法。该方案无需裂解细胞即可实时检测蛋白质-蛋白质相互作用,有助于发现实现乙型肝炎功能性治愈的新型治疗药物。
靶向HBx与DDB1的相互作用,解决了乙型肝炎病毒(HBV)药物研发中的一个关键机制瓶颈,从而能够在病毒蛋白表达水平上进行直接干预。分裂荧光素酶检测系统可提供实时、定量的读数用于抑制剂筛选,有助于在早期靶点验证阶段建立预测性信心。该平台通过高通量识别具有新型抗病毒机制的化合物,增强了项目组合的筛选能力。
这种分裂荧光素酶检测系统可整合于早期发现和先导化合物鉴定阶段,为乙型肝炎病毒(HBV)以及其他潜在病毒靶点的靶标验证与高通量筛选搭建桥梁。