China JLM-Lifetech neueste Firma Blog über FCS-Interaktionsanalysator hilft Fujian-Medizinischen Universität Team Entdecken von kleinen Molekül AD-Medikament

Tagebücher: Pharmakologische Forschung

Forschungsteam:Xiaochun Chen / Feisheng Zhong / Zucheng Ye Team, Medizinische Universität Fujian

- Ich weiß nicht.Siehe auch: https://doi.org/10.1016/j.phrs2025.107834

01 Forschungsüberblick

Galectin-3 (Gal-3) ist ein Schlüsselprotein, das neuroinflammatorische Prozesse reguliert und eine entscheidende Rolle beim pathologischen Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit (AD) spielt.Es ist ein vielversprechendes therapeutisches ZielDie Entwicklung von kleinen Molekül-Inhibitoren, die die Gal-3-Aktivität effizient hemmen und gleichzeitig eine starke Blut-Hirn-Schranke (BBB) -Permeabilität besitzen, bleibt jedoch eine große Herausforderung auf diesem Gebiet.

Das Forscherteam unter der Leitung von Xiaochun Chen, Feisheng Zhong und Zucheng Ye an der Fujian Medical University veröffentlichte eine Studie mit dem Titel"KI-getriebene Entdeckung von Gehirn-durchdringenden Galectin-3-Hemmern zur Behandlung der Alzheimer-Krankheit"in der maßgeblichen Fachzeitschrift PharmakologiePharmakologische Forschung(IF = 10,5). Mit Hilfe einer KI-gestützten Drogenscreening-Plattform konnte die Studie erfolgreich FJMU1887, eine kleine Molekülverbindung mit potenziellem therapeutischem Wert, identifizieren.und überprüft seine direkte Bindung mit Gal-3 durch nachfolgende ExperimenteMechanistische Studien zeigten, dass FJMU1887 reversibel an Gal-3 bindet und die Wechselwirkung zwischen Gal-3 und TREM2 (Triggering Receptor Expressed on Myeloid Cells 2) beeinträchtigt.in vitroEntzündungshemmende Untersuchungen, pharmakokinetische Analysen undin vivoWirksamkeitsbewertungen haben insgesamt gezeigt, dass FJMU1887 ein BBB-permeabler Gal-3-Inhibitor mit kleinen Molekülen mit doppelter Wirkung ist: Hemmung von Neuroentzündungen und Verbesserung der kognitiven Funktion.Gesamtheit, FJMU1887 ist der erste orale Gal-3-Hemmer mit günstiger Gehirnpermeabilität, der sowohl anti-neuroinflammatorische als auch kognitiv verbessernde Wirkungen aufweist.Bereitstellung einer vielversprechenden Hauptverbindung für die AD-Therapie bei gleichzeitiger Validierung der Machbarkeit von KI-gestützten Strategien zur Medikamentenentdeckung.

02 Untersuchung der Wirkungen von Kleinmolekülen auf die Dynamik des Proteinkomplexes durch FCS

TREM2 ist ein mikroglia-spezifischer Rezeptor, der an der Modulation von neuroinflammatorischen Reaktionen und Mikroglia-Fagozytose bei Alzheimer beteiligt ist.so beeinflusst es die Mikroglia-Aktivierungszustände und die damit verbundenen entzündlichen Signalwege.

In dieser Studie bestätigten die Autoren zunächst die Bindungsaktivität von FJMU1887 an Gal-3 mittels konventioneller Interaktionsmessmethoden.einschließlich Bio-Layer Interferometry (BLI) und MicroScale Thermophoresis (MST), wobei eine Dissoziationskonstante ( $K_d$ ) von $1.55\ \mu\text{M}$ Um die spezifische Wirkung von FJMU1887 auf Gal3-vermittelte Proteininteraktionen weiter zu untersuchen,Das Team verwendete Fluoreszenz-Korrelationsspektroskopie (FCS), um die dynamische Bildung und Dissoziation des Gal-3/TREM2-Komplexes zu überwachenin situin lebenden Zellen.

In der experimentellen Anordnung wurden Gal-3 und TREM2, die mit den fluoreszierenden Proteinen moxCerulean3 und mGold markiert wurden, in HEK293-Zellen ko-transfektioniert.FCS wurde in Regionen der Fluoreszenzkolocation durchgeführt, um den Diffusionskoeffizienten zu messen ( $D$ ) von TREM2-mGold, die kontinuierliche Überwachung dynamischer Veränderungen während der Behandlung und Abwaschung der Mischung (Abbildung A).Die Ergebnisse zeigten, dass FJMU1887 die Wechselwirkung zwischen Gal-3 und löslichem TREM2 (sTREM2) störte.Nach dem Abwaschen der Verbindung bindet sich Gal-3 wieder an sTREM2 und der Diffusionskoeffizient kehrt zum Ausgangswert zurück.Dies zeigte, dass die reversible Bindung von FJMU1887 an Gal-3 die Gal-3/TREM2-Interaktion dynamisch moduliert.Diese Schlussfolgerung wurde durch Fluoreszenzresonanz-Energieübertragung (FRET) -Experimente weiter bestätigt.ergänzende Beweise dafür liefern, dass FJMU1887 die Bildung oder Stabilität des Gal-3/TREM2-Komplexes beeinflusstDas dynamische Gleichgewicht dieses Komplexes spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung der AD-assoziierten Neuroentzündung.

Ich verstehe.Störung der Bildung des Gal-3/TREM2-Komplexes durch FJMU1887 durch FCS. $D$ Die Wirkung des Gal-3-TREM2-Komplexes wurde unter unterschiedlichen Bedingungen gemessen. $10\ \mu\text{M}$ FJMU1887 erhöhte den Diffusionskoeffizienten im Vergleich zum unbehandelten Komplex signifikant (*** $P < 0.001$ Der Effekt von FJMU1887 war insbesondere nach dem Abwasch reversibel, der Diffusionskoeffizient erholte sich weitgehend auf das Ausgangsniveau und zeigte eine komplexe Neugestaltung.Einzelne Datenpunkte stellen einzelne Messungen darDie statistische Signifikanz wurde anhand der einseitigen ANOVA und des Tukey-Post-Hoc-Tests ermittelt.

03 Schlüsseltechnologische Vorteile von FCS

FCS erfasste nicht nur erfolgreich die Störung der Proteinkomplexdynamik durch das Medikament, sondern enthüllte auch eindeutig die gesamte Mechanismuskette:Rückkehrbare Bindung $\rightarrow$ Komplexe Dissoziation → funktionelle HemmungDies unterstreicht den einzigartigen Wert von FCS bei der Untersuchung von Protein-Protein-Wechselwirkungen in lebenden Zellen und der Regulierungsmechanismen von kleinen Molekülen.in situ:

Echtzeit-Dynamische Überwachung:Überwachung von Prozessen in nativen zellulären Mikroumgebungen, ohne festgelegte Grenzwerte für die intermolekulare Entfernung zu verlangen.Jede Veränderung des hydrodynamischen Radius oder der Konformation durch Bindung kann durch Verschiebungen des Diffusionskoeffizienten nachgewiesen werden..
Feststellung des Gleichgewichts vor Ort:Messungen unmittelbar unter Gleichgewichtsbedingungen der Bindungs-Dissoziation in Lösung oder lebenden Zellen ohne Waschschritte, die eine Einmolekülempfindlichkeit erreichen.
Quantitative kinetische Analyse:Die Diffusionskoeffizienten werden im Gegensatz zu herkömmlichen Endpunkten oder qualitativen Analysen als kontinuierliche quantitative Kennzahlen ermittelt.Es beweist direkt die Reversibilität der Verbindungshemmung., die quantitative Daten für Wirksamkeits- und mechanistische Bewertungen liefern.

Durch diese Vorteile,FCS erreichte eine Echtzeit-dynamische Beobachtung der reversiblen Hemmung der Gal-3/TREM2-Interaktion durch FJMU1887 - eine Dimension, die mit traditionellen biochemischen Techniken nur schwer zugänglich ist.

04 Forschungsschwerpunkt und Zukunftsperspektiven für FCS

Diese Studie nutzte erfolgreich eine KI-gestützte Drogenscreening, um die Bleiverbindung FJMU1887 aus einer großen chemischen Bibliothek zu identifizieren.Durch die Kombination mehrerer orthogonaler Techniken (BLI/MST)Das Team hat den Wirkungsmechanismus systematisch aus mehreren Perspektiven entschlüsselt.in vitroundin vivoBewertungen bestätigten, dass FJMU1887 eine doppelte anti-neuroinflammatorische und kognitiv verbessernde Wirkung aufweist, was sein Potenzial als AD-Therapeut belegt.

In dieser integrierten Plattform lieferte FCS kritische Daten zur dynamischen Diffusion von lebenden Zellen, die mit anderen Methoden nicht erreichbar sind, was beweist, dass FJMU1887 die Gal-3/TREM2-Bindung reversibel stört.Dies bot direkten Beweis für die Aufklärung des Wirkmechanismus des Arzneimittels und lieferte eine zusätzliche Validierung der direkten Wechselwirkung zwischen Gal-3 und TREM2.Die Studie zeigt die wesentlichen Vorteile von FCS: Echtzeitüberwachung komplexer Dynamiken in der Lösung, maskenlose, nicht gebundene Messung und direkte quantitative Ausgabe von Diffusionskoeffizienten.

Über die FCS-Technologie

Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie (FCS) misst quantitativ Parameter wie Molarkonzentration, Fluoreszenzhelligkeit/Aggregationszustand, Diffusionskoeffizient/hydrodynamischer Radius,und bindende Affinität ( $K_D$ Es ist mit physiologischen Proben (z. B. Zelllysate, Blut) kompatibel.in situFCS und seine abgeleiteten Methoden wurden in der Signaltransduktion, der Flüssigkeitsphasentrennung, der biomolekularen Aggregation,Strukturelle und funktionelle Mechanismen, Nanomedizinentwicklung, Exosomencharakterisierung, Fluoreszenzsondeentwicklung, Antikörper-/Arzneimittel-Screening und Mikrofluidik, mit über 15.000 in PubMed indexierten Forschungsartikeln.

Über den JLM-Lifetech FCS-Interaktionsanalysator

FCS-Interaktionsanalysator hilft Fujian-Medizinischen Universität Team Entdecken von kleinen Molekül AD-Medikament

DieMIA-Serie FCS Molekulare Wechselwirkungsanalysator für die Einzelmolekülkinetikist eine hochempfindliche Analyseplattform, die auf der FCS-Technologie basiert.Es ermöglicht die Analyse der biomolekularen Wechselwirkung und Charakterisierung von EinzelmolekülenMit Hilfe von Korrelationsalgorithmen zur Analyse von Zeitdomainsignalen arbeitet das System ohne Trennung oder Reinigungsschritte (homogene Analyse).Sie liefert eine qualitativ hochwertige Analyse der Konzentration., Partikelgröße, Diffusionskoeffizient und Bindungsaffinität ( $K_d$ ) in Sekunden.