Studying protein-drug complexes under native conditions in the low nM range using MRMS

Aplikace | 2020 | BrukerInstrumentace
LC/MS, LC/Ultra-HRMS
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Bruker

Význam tématu


Analýza protein-ligand komplexů za nativních podmínek je klíčová pro objevování léčiv a pochopení biologických interakcí. Vysoké rozlišení MRMS umožňuje zachovat nekovalentní vazby a detekovat affinitu v rozsahu nízkých nanomolarů.

Cíle a přehled studie


Studie se zaměřila na karboničnou anhydrázu II v komplexu s acetazolamidem. Hlavními cíli bylo stanovení disociační konstanty Kd v nízkých nM koncentracích a přesné určení monoisotopických hmotností komplexu.

Použitá metodika a instrumentace


  • Příprava CA II v amoniakálním acetátovém pufru 10 mM pH 7, koncentrace 5 a 20 nM
  • Acetazolamid připraven v 50 mM amoniakálním acetátu
  • Infuze se sérií pomocí ESI v pozitivním modu na scimaX MRMS (Bruker Daltonik)
  • Masa m/z 300–4000, rozlišení 70 000, 200 sumovaných skenů, iontová akumulace 7 s
  • Dekonvoluce dat pomocí MaxEnt a SNAP2

Hlavní výsledky a diskuse


  • Isotopicky rozlišená spektra volné CA II a CA II–acetazolamid komplexu při 5 nM proteinu a různých koncentracích ligandu
  • Kd vypočtené 43 +-7 nM pro 5 nM proteinu a 52 +-12 nM pro 20 nM, shodné s literární hodnotou 20 nM
  • Průměrná chyba monoisotopické hmotnosti ligandu 6,9 mDa (5 nM) a 3,6 mDa (20 nM)

Přínosy a praktické využití metody


  • Rychlá a kvantitativní analýza vazby v nízkých nanomolarních koncentracích
  • Zachování nativní struktury bez potřeby modifikace proteinu
  • Možnost přímé vizualizace nespecifických vazeb a specifické interakce pro různé izoformy

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekává se další rozvoj citlivosti a rozlišení MRMS pro vysoce propustné screeningové assay. Integrace s automatizovanými platformami a zdokonalení softwarové analýzy dat otevře nové perspektivy v farmaceutickém průmyslu, QC a biotechnologiích.

Závěr


Native MRMS na přístroji scimaX nabízí vysokou senzitivitua při zachování nekovalentních interakcí v nízkých nM koncentracích. Metoda umožňuje přesné stanovení monoisotopických hmotností a kvantitativní hodnocení afinity protein–ligand, což urychluje vývoj nových léků.

Reference


  • Pedro L Quinn RJ Native Mass Spectrometry in Fragment-Based Drug Discovery Molecules 21 984 2016
  • Ganem B Tsyrli Y Henion JD Detection of non-covalent receptor-ligand complexes by mass spectrometry J Am Chem Soc 113 6294 1991
  • Hofner G Wanner K Competitive binding assays made easy with a native marker J Angew Chem Int Ed Engl 42 5235 2003
  • Chrysanthopoulos PK Mujumdar P Woods LA Dolezal O Ren B Peat TS Poulsen SA Identification of a New Zinc Binding Chemotype J Med Chem 60 7333 2017
  • Iyer R Barrese AA Parakh S Parker CN Tripp BC Inhibition Profiling of Human CA II Journal of Biomolecular Screening 11 782 2006

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Bruker scimaX MRMS - The Applications Book
Gas phase affinity selection-native mass spectrometry for automated ligand screening
Automated online protein-ligand binding and its detection using native mass spectrometry
Bruker MRMS Applications Handbook
Bruker MRMS Applications Handbook
2020|Bruker|Příručky