China JLM-Lifetech nieuwste bedrijf bloggen over FCS Interaction Analyzer helpt team van Fujian Medical University bij het ontdekken van AD-medicijn met kleine moleculen

Dagboek: Farmacologisch onderzoek

Onderzoeksteam:Xiaochun Chen / Feisheng Zhong / Zucheng Ye Team, Fujian Medical University

DOI:Het is de eerste keer dat ik in de wereld kom.2025.107834

01 Research Overview

Galectine-3 (Gal-3) is een belangrijk eiwit dat neuro-inflammatoire processen reguleert en speelt een cruciale rol in de pathologische progressie van Alzheimer ziekte (AD).Dat maakt het een veelbelovend therapeutisch doel.Het ontwikkelen van kleine moleculen die Gal-3-activiteit efficiënt kunnen remmen, terwijl ze een sterke bloed-hersenbarrière (BBB) hebben, blijft een grote uitdaging.

Het onderzoeksteam onder leiding van Xiaochun Chen, Feisheng Zhong en Zucheng Ye van de Fujian Medical University publiceerde een studie getiteld"AI-gedreven ontdekking van hersenpenetrerende Galectin-3-remmers voor Alzheimer-ziekte therapie".in het gezaghebbende farmacologie journalFarmacologisch onderzoekMet behulp van een AI-assisted drug screening platform, identificeerde de studie met succes FJMU1887, een small-molecule compound met potentiële therapeutische waarde.en bevestigd zijn directe binding interactie met Gal-3 door middel van daaropvolgende experimentenMechanistische studies toonden aan dat FJMU1887 reversibel bindt aan Gal-3, waardoor de interactie tussen Gal-3 en TREM2 (Triggering Receptor Expressed on Myeloid Cells 2) wordt verstoord.in vitroanti-inflammatoire assays, farmacokinetische analyse, enin vivoEffectiviteitsbeoordelingen hebben gezamenlijk aangetoond dat FJMU1887 een BBB-permeable small-molecule Gal-3 inhibitor is met dubbele effecten: het remmen van neuro-inflammatie en het verbeteren van cognitieve functie.Over het algemeenFJMU1887 vertegenwoordigt de eerste orale Gal-3 remmer met gunstige hersenpermeabiliteit die zowel anti-neuro-inflammatoire als cognitieve effecten vertoont.providing a promising lead compound for AD therapy while validating the feasibility of AI-assisted drug discovery strategies..

02 Investigating Small-Molecule Effects on Protein Complex Dynamics via FCS

TREM2 is een microglia-specifieke receptor die betrokken is bij het moduleren van neuro-inflammatoire reacties en microgliale fagocytose in AD. Recente studies hebben aangetoond dat Gal-3 interacteert met TREM2,thereby influencing microglial activation states and associated inflammatory signaling pathways (Daardoor beïnvloeden we microgliale activatie-toestanden en bijbehorende ontstekingssignaleringsroutes).

In dit onderzoek bevestigden de auteurs eerst de bindingsactiviteit van FJMU1887 aan Gal-3 met behulp van conventionele interactie-assay methoden.inclusief Bio-Layer Interferometry (BLI) en MicroScale Thermophoresis (MST), waarbij we een dissociatieconstante ( $K_d$ ) van $1.55\ \mu\text{M}$ Om de specifieke impact van FJMU1887 op Gal-3-gemedieerde eiwitinteracties verder te verkennen,Het team gebruikte Fluorescence Correlation Spectroscopy (FCS) om de dynamische vorming en dissociatie van het Gal-3/TREM2 complex te monitoren.in situBinnen levende cellen.

In de experimentele setup, Gal-3 en TREM2 getagd met fluorescerende eiwitten moxCerulean3 en mGold, respectievelijk, werden co-transfecteerd in HEK293 cellen.FCS werd uitgevoerd in regio's van fluorescentie colocalisatie om de diffusie coëfficiënt ( $D$ ) van TREM2-mGold, continuously monitoring dynamic changes during compound treatment and washout (Figuur A).Results showed that FJMU1887 disrupted the interaction between Gal-3 and soluble TREM2 (sTREM2) Resultaten toonden aan dat FJMU1887 de interactie tussen Gal-3 en oplosbaar TREM2 (sTREM2) verstoorde.Na het wassen van de verbinding, re-bound Gal-3 naar sTREM2, en de diffusie coëfficiënt terug naar baseline.Dit gaf aan dat de omkeerbare binding van FJMU1887 aan Gal-3 dynamisch de Gal-3/TREM2 interactie moduleert.Deze conclusie werd verder gevalideerd door Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET) experimenten,providing complementary evidence that FJMU1887 affects the formation or stability of the Gal-3/TREM2 complex.Het dynamische evenwicht van dit complex speelt een belangrijke rol in het reguleren van AD-geassocieerde neuro-inflammatie.

Ik denk het wel.Disruption of Gal-3/TREM2 complex formation by FJMU1887 evaluated via FCS. $D$ Het onderzoek naar de effecten van het Gal-3-TREM2-complex werd onder verschillende omstandigheden gemeten. $10\ \mu\text{M}$ FJMU1887 significantly increased the diffusion coefficient compared to the untreated complex (***) FJMU1887 significantly increased the diffusion coefficient compared to the untreated complex (***) $P < 0.001$ Opmerkelijk was dat het effect van FJMU1887 na washout was omkeerbaar, de diffusiecoëfficiënt grotendeels hersteld tot baseline niveaus, aantoond complexe re-formation.Individuele gegevenspunten vertegenwoordigen enkele metingenStatistische betekenis werd bepaald met behulp van one-way ANOVA gevolgd door Tukey's post-hoc test.

03 Key Technological Advantages of FCS

FCS heeft niet alleen de verstoring van de eiwitcomplex dynamiek door het medicijn succesvol vastgelegd, maar heeft ook de volledige mechanisme keten duidelijk onthuld:omkeerbare binding $\rightarrow$ Complex dissociatie → functionele remmingDit benadrukt de unieke waarde van FCS in het bestuderen van live-cell proteïne-protein interacties en kleine molecule regulerende mechanismen.in situ:

Real-time dynamische bewaking:Monitor processen in native cellulaire micro-omgevingen zonder vaste intermoleculaire afstand drempels vereisen.Elke verandering in hydrodynamische radius of conformatie die het gevolg is van binding kan worden gedetecteerd door verschuivingen in de diffusiekoëfficiënt..
In-situ evenwichtsdetectie:Maatregelen direct onder bind-dissociatie evenwichtsomstandigheden in oplossing of levende cellen zonder wasstappen, bereiken single-molecule gevoeligheid.
kwantitatieve kinetische analyse:Outputs diffusie coëfficiënten als continue kwantitatieve metrics, in tegenstelling tot conventionele eindpunten of kwalitatieve assays.Het bewijst direct de reversibiliteit van compound inhibition, het leveren van kwantitatieve gegevens voor effectiviteit en mechanistische assessments.

Door deze voordelen,FCS achieved real-time dynamic observation of FJMU1887's reversible inhibition of the Gal-3/TREM2 interaction. Een dimensie die moeilijk te bereiken is via traditionele biochemische technieken..

04 Research Significance and Future Outlook for FCS Onderzoekswaarde en toekomstvooruitzichten voor FCS

Deze studie leverde met succes AI-assisted drug screening om de lead compound FJMU1887 te identificeren uit een grote chemische bibliotheek.Door het combineren van meerdere orthogonale technieken (BLI/MST)Het team ontcijferde systematisch het werkingsmechanisme vanuit verschillende perspectieven.in vitroenin vivoEvaluaties bevestigden dat FJMU1887 een dubbele anti-neuro-inflammatoire en cognitieve-verbeterende activiteit bezit, waardoor het potentieel wordt vastgesteld als een AD therapeutische kandidaat.

In dit geïntegreerde platform, FCS verstrekt kritische live-cell dynamische diffusie data onbereikbaar door andere methoden, bewijst dat FJMU1887 reversibel verstoort Gal-3/TREM2 binding.Dit bood direct bewijs voor het uitleggen van het medicijnmechanisme en leverde extra validatie van de directe interactie tussen Gal-3 en TREM2.De studie toont de belangrijkste voordelen van FCS: real-time monitoring van complexe dynamica in oplossing, maskerloze non-tethered meting, en directe kwantitatieve output van diffusie coëfficiënten.

Over FCS-technologie

Fluorescentiecorrelatie spectroscopie (FCS) meet kwantitatief parameters zoals molarconcentratie, fluorescentie helderheid/aggregatie staat, diffusiekoëfficiënt/hydrodynamische straal,en binding affinity ( $K_D$ Compatible with physiological samples (e.g., cell lysates, blood), it is anin situFCS en zijn afgeleide methoden zijn op grote schaal toegepast in signaal transductie, vloeistof-vloeistof fase scheiding, biomoleculaire aggregatie,Structural-functionele mechanismen, nanomedicine development, exosome characterization, fluorescent probe development, antibody/drug screening, and microfluidics, met meer dan 15.000 onderzoeksartikelen geïndexeerd in PubMed.

Over de JLM-Lifetech FCS Interaction Analyzer.

FCS Interaction Analyzer helpt team van Fujian Medical University bij het ontdekken van AD-medicijn met kleine moleculen

DeMIA-serie FCS-moleculaire interactieanalysator voor eenmoleculaire kinetiekis een high-sensitivity analyse platform gebaseerd op FCS technologie.het maakt single-molecule biomoleculaire interactie en karakterisering analyse mogelijkMet behulp van correlatie-algoritmen om tijddomein signalen te analyseren, werkt het systeem zonder scheiding of zuivering stappen (homogene assay).Het levert hoge doorvoer kwantitatieve analyse van concentratie., deeltjesgrootte, diffusiecoëfficiënt en bindingsaffiniteit ( $K_d$ In seconden.