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一種測(cè)定活性化合物細(xì)胞生物利用度的方法

來源: X-MOL 2017-06-26 11:58:39

測(cè)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(cè)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(cè)定的生物活性結(jié)果和基于細(xì)胞測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)定活性化合物的細(xì)胞內(nèi)濃度。該方法還可以測(cè)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(cè)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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