藥物治療的前提是它們與細胞靶點的物理結(jié)合。這種結(jié)合的測定往往是在體外進行，無法充分模擬細胞內(nèi)的復(fù)雜環(huán)境。Promega的科學(xué)家近日開發(fā)出一種新方法，可直接評估活細胞內(nèi)靶點作用的動態(tài)過程。這項成果于近日發(fā)表在《Nature Communications》期刊上。

闡釋小分子調(diào)節(jié)劑如何與細胞內(nèi)的靶點結(jié)合，對了解藥理機制十分關(guān)鍵。除了靶點作用（target engagement）的特異性和親和力，非平衡條件的結(jié)合動力學(xué)也決定了候選藥物的治療潛力。這些參數(shù)通常是通過生化方法來評估的，但無法充分模擬細胞內(nèi)的復(fù)雜性。出于這個原因，制藥行業(yè)一直希望在完整細胞內(nèi)評估靶點作用。

Promega的科學(xué)家利用NanoLuc技術(shù)開發(fā)出一種新方法，可測定活細胞中的靶點停留（target residence），作為靶點作用的重要方面。這種技術(shù)利用生物發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移（BRET），允許實時測定活細胞內(nèi)藥物與蛋白靶點的結(jié)合。

為了檢測藥物-靶點的相互作用，NanoBRET技術(shù)采用細胞通透性的熒光示蹤劑，旨在與NanoLuc標記的蛋白靶點相互作用。這種相互作用的結(jié)果是NanoLuc蛋白的能量轉(zhuǎn)移到示蹤劑上，產(chǎn)生一種可測量的信號。
如果小分子候選藥物與蛋白靶點相互作用，示蹤劑就需要和藥物競爭，這樣BRET信號減弱。藥物停留時間的測定依賴于化合物的預(yù)平衡、過量化合物的去除，以及示蹤劑的添加。實時信號監(jiān)測顯示，緩慢解離的化合物阻礙示蹤劑的結(jié)合，使得BRET信號緩慢產(chǎn)生。

直接測定靶點作用

在藥物開發(fā)過程中，測定細胞中蛋白靶點與藥物的結(jié)合并將這種靶點作用與藥理作用相關(guān)聯(lián)是十分重要的。NanoBRET技術(shù)為直接評估靶點作用提供了一種簡單的方法。英國癌癥研究中心曼徹斯特學(xué)院的Graeme Walker表示：“NanoBRET系統(tǒng)讓我能夠在活細胞中直接測定抑制劑的作用，我很期待將這種技術(shù)應(yīng)用到其他靶點。”

測定靶點停留時間

NanoBRET技術(shù)一個更大的好處在于能夠測定靶點停留時間，這是藥物與蛋白相互作用的持續(xù)時間。這讓研究人員能夠優(yōu)化藥物，以便增強作用。Walker補充說：“NanoBRET技術(shù)在保持細胞完整的同時，采用一種簡單的方法來測定化合物的停留時間。這種能力讓我們團隊能夠闡釋探針的新作用機制?！?br />
NanoBRET技術(shù)是對BRET的大幅改良。它使用NanoLuc? 螢光素酶作為能量供體，而HaloTag? 蛋白標記的NanoBRET? 618熒光基團作為能量受體，特別適合細胞水平蛋白相互作用的研究。