Cina JLM-Lifetech ultima azienda blog circa L'analizzatore di interazione FCS aiuta il team dell'Università di Medicina di Fujian a scoprire un farmaco per l' AD a piccole molecole

Giornale: Ricerca farmacologica

Squadra di ricerca:Xiaochun Chen / Feisheng Zhong / Zucheng Ye Team, Università di Medicina del Fujian

DOI:https://doi.org/10.1016/j.phrs.2025.107834

01 Visualizzazione della ricerca

La galectina-3 (Gal-3) è una proteina chiave che regola i processi neuroinfiammatori e svolge un ruolo cruciale nella progressione patologica del morbo di Alzheimer (MA).rendendolo un obiettivo terapeutico molto promettenteTuttavia, lo sviluppo di inibitori a piccole molecole in grado di inibire efficacemente l'attività del Gal-3 pur possedendo una forte permeabilità alla barriera emato-encefalica (BBB) rimane una grande sfida in questo campo.

Il team di ricerca guidato da Xiaochun Chen, Feisheng Zhong e Zucheng Ye della Fujian Medical University ha pubblicato uno studio intitolato"Scoperta di inibitori della Galectina-3 per la terapia dell'Alzheimer"nella rivista autorevole di farmacologiaRicerca farmacologica(IF = 10,5). Utilizzando una piattaforma di screening farmacologico assistita dall'IA, lo studio ha identificato con successo FJMU1887, un composto a piccole molecole con potenziale valore terapeutico,e ha verificato la sua interazione di legame diretto con Gal-3 attraverso esperimenti successiviGli studi meccanici hanno dimostrato che FJMU1887 si lega in modo reversibile a Gal-3, interferendo con l' interazione tra Gal-3 e TREM2 (Triggering Receptor Expressed on Myeloid Cells 2).in vitrotest anti-infiammatori, analisi farmacocinetica ein vivoLe valutazioni dell' efficacia hanno dimostrato collettivamente che FJMU1887 è un inibitore di Gal-3 a piccole molecole permeabile al BBB con duplice effetto: inibizione della neuroinfiammazione e miglioramento della funzione cognitiva.In generale, FJMU1887 rappresenta il primo inibitore orale del Gal-3 con una permeabilità cerebrale favorevole che presenta sia effetti anti-neuroinfiammatori che cognitivi,fornire un promettente composto principale per la terapia dell'AD mentre si convalida la fattibilità di strategie di scoperta di farmaci assistite dall'IA.

02 Investigazione degli effetti delle piccole molecole sulla dinamica del complesso proteico tramite FCS

TREM2 è un recettore specifico della microglia coinvolto nella modulazione delle risposte neuroinfiammatorie e della fagocitosi microgliare nell' MA. Studi recenti hanno dimostrato che Gal-3 interagisce con TREM2,influenzando così gli stati di attivazione microgliare e le vie di segnalazione infiammatorie associate.

In questo studio gli autori hanno confermato l'attività di legame di FJMU1887 a Gal-3 utilizzando metodi convenzionali di analisi di interazione.compresa l'interferometria a bio strato (BLI) e la termoforesi a micro scala (MST), ottenendo una costante di dissociazione ( $K_d$ ) di $1.55\ \mu\text{M}$ Per esplorare ulteriormente l'impatto specifico di FJMU1887 sulle interazioni proteiche mediate da Gal-3,il team ha utilizzato la spettroscopia di correlazione di fluorescenza (FCS) per monitorare la formazione dinamica e la dissociazione del complesso Gal-3/TREM2in situall'interno delle cellule viventi.

Nella configurazione sperimentale, Gal-3 e TREM2 etichettati rispettivamente con le proteine fluorescenti moxCerulean3 e mGold sono stati co-trasfettati nelle cellule HEK293.La FCS è stata eseguita in regioni di colocalizzazione fluorescente per misurare il coefficiente di diffusione ( $D$ ) di TREM2-mGold, monitorando continuamente i cambiamenti dinamici durante il trattamento e il lavaggio dei composti (Figura A).I risultati hanno mostrato che FJMU1887 ha interrotto l' interazione tra Gal-3 e TREM2 solubile (sTREM2), portando ad un significativo aumento del coefficiente di diffusione intracellulare di sTREM2.Questo ha indicato che il legame reversibile di FJMU1887 a Gal-3 modula dinamicamente l'interazione Gal-3/TREM2Questa conclusione è stata ulteriormente convalidata da esperimenti di trasferimento di energia in risonanza fluorescente (FRET).fornendo prove complementari che FJMU1887 influenza la formazione o la stabilità del complesso Gal-3/TREM2L'equilibrio dinamico di questo complesso svolge un ruolo importante nella regolazione della neuroinfiammazione associata all'AD.

Immagino.Disturbo della formazione del complesso Gal-3/TREM2 da parte di FJMU1887 valutato tramite FCS. $D$ La concentrazione del complesso Gal-3-TREM2 è stata misurata in diverse condizioni. $10\ \mu\text{M}$ FJMU1887 ha aumentato significativamente il coefficiente di diffusione rispetto al complesso non trattato (*** $P < 0.001$ In particolare, l'effetto di FJMU1887 è stato reversibile dopo il lavaggio, il coefficiente di diffusione si è ampiamente ripreso ai livelli di base, dimostrando una riformazione complessa.I singoli punti di dati rappresentano singole misurazioniLa significatività statistica è stata determinata utilizzando l'ANOVA unidirezionale seguita dal test post-hoc di Tukey.

03 Principali vantaggi tecnologici della FCS

FCS non solo ha catturato con successo l'interruzione della dinamica del complesso proteico da parte del farmaco, ma ha anche chiaramente rivelato l'intera catena di meccanismi:legame reversibile $\rightarrow$ dissociazione complessa → inibizione funzionaleCiò evidenzia il valore unico della FCS nello studio delle interazioni proteina-proteina delle cellule vive e dei meccanismi di regolazione delle piccole molecole.in situ:

Monitoraggio dinamico in tempo reale:Monitora i processi in microambienti cellulari nativi senza richiedere soglie di distanza intermolecolare fisse.Qualsiasi variazione del raggio idrodinamico o della conformazione risultante dal legame può essere rilevata mediante spostamenti del coefficiente di diffusione.
Detezione dell'equilibrio in situ:Misurazioni direttamente in condizioni di equilibrio di dissociazione di legame in soluzione o in cellule vive senza fasi di lavaggio, raggiungendo la sensibilità a singola molecola.
Analisi cinetica quantitativa:In combinazione con gli esperimenti di lavaggio, i coefficienti di diffusione vengono utilizzati come metriche quantitative continue, a differenza degli assaggi di endpoint convenzionali o qualitativi.dimostra direttamente la reversibilità dell'inibizione dei composti, fornendo dati quantitativi per le valutazioni di efficacia e meccanicità.

Attraverso questi vantaggi,Il FCS ha ottenuto l'osservazione dinamica in tempo reale dell'inibizione reversibile dell'interazione Gal-3/TREM2 da parte di FJMU1887, una dimensione difficile da raggiungere con tecniche biochimiche tradizionali.

04 Significato della ricerca e prospettive future per la FCS

Questo studio ha sfruttato con successo lo screening farmacologico assistito dall'IA per identificare il composto di piombo FJMU1887 da una grande biblioteca chimica.Combinando più tecniche ortogonali  analisi di affinità (BLI/MST)L'operazione è stata condotta con l'aiuto di ricercatori specializzati nel campo dell'analisi delle proteine, della misurazione delle distanze intermolecolari (FRET) e del monitoraggio dinamico delle interazioni proteiche (FCS).in vitro- ein vivoLe valutazioni hanno confermato che FJMU1887 possiede doppie attività antineuroinfiammatorie e cognitive, stabilendo il suo potenziale come candidato terapeutico per la MA.

In questa piattaforma integrata, FCS ha fornito dati critici di diffusione dinamica delle cellule vive non raggiungibili con altri metodi, dimostrando che FJMU1887 interrompe reversibilmente il legame Gal-3/TREM2.Questo ha fornito prove dirette per chiarire il meccanismo del farmaco e ha fornito ulteriore convalida dell' interazione diretta tra Gal-3 e TREM2.Lo studio mostra i principali vantaggi dell'FCS: monitoraggio in tempo reale di dinamiche complesse in soluzione, misurazione senza maschera e output quantitativo diretto dei coefficienti di diffusione.

Sulla tecnologia FCS

La spettroscopia a correlazione di fluorescenza (FCS) misura quantitativamente parametri quali la concentrazione molare, la luminosità/lo stato di aggregazione della fluorescenza, il coefficiente di diffusione/il raggio idrodinamico,e affinità di legame ( $K_D$ Compatibile con campioni fisiologici (ad es. lisati cellulari, sangue), è un prodotto in grado di essere utilizzato per il trattamento di infezioni da malattie respiratorie.in situLa FCS e i suoi metodi derivati sono stati ampiamente applicati nella trasduzione del segnale, nella separazione di fase liquido-liquido, nell'aggregazione biomolecolare, nel calcolo delle emissioni di carbonio e nel calcolo delle emissioni di carbonio.meccanismi strutturale-funzionali, sviluppo di nanomedicine, caratterizzazione degli esosomi, sviluppo di sonde fluorescenti, screening anticorpi/farmaci e microfluidica, con oltre 15.000 articoli di ricerca indicizzati in PubMed.

A proposito dell' analizzatore di interazione FCS di JLM-Lifetech

L'analizzatore di interazione FCS aiuta il team dell'Università di Medicina di Fujian a scoprire un farmaco per l' AD a piccole molecole

IlMIA serie FCS analizzatore di interazione molecolare per la cinetica mono-molecolareè una piattaforma di analisi ad alta sensibilità basata sulla tecnologia FCS.consente l'analisi delle interazioni biomolecolari e della caratterizzazione di una singola molecolaUtilizzando algoritmi di correlazione per analizzare i segnali del dominio temporale, il sistema opera senza fasi di separazione o purificazione (assay omogeneo).fornisce un'analisi quantitativa della concentrazione ad alto rendimento, dimensione delle particelle, coefficiente di diffusione e affinità di legame ( $K_d$ ) in secondi.