细胞内药物与靶蛋白结合能力监测--Cellular Thermal Shift Assay（CETSA）技术

大多数药物是通过结合一个或多个蛋白质来影响其功能，这就产生了药物开发中的两个常规瓶颈：识别正确的靶蛋白，设计药物能够有效的寻找到并结合该蛋白。但是现在还没有方法能够有效且直接的测量药物分子到达并结合靶蛋白的方法。卡罗林斯卡研究中心科学家开发出一种称之为细胞热转移（CETSA，Cellular Thermal Shift Assay）的方法（Monitoring drug target engagement in cells and tissues using the cellular thermal shift assay, D Martinez Molina, R Jafari, M Ignatushchenko, T Seki, E.A Larsson, C Dan, L Sreekumar, Y Cao, P Nordlund, Science, 2013; 341:84-7.，）该方法采用的原理是靶蛋白在结合药物分子后通常变得结构稳定。

世界著名的肿瘤研究中心，安大略肿瘤研究所的科学家 Matias Casás-Selves，使用Wes 定量蛋白质表达分析系统建立了细胞热转移实验平台。现分享其一研究数据：

Ø  细胞系： 粒细胞白血病细胞系MV4-11

Ø  药物/化合物：该所专利化合物Compound1.无关化合物Compound2

Ø  研究靶蛋白：Protein X

Ø  实验流程：

细胞系2.5X10^6MV4-11细胞，52℃（之前研究显示52℃可以使Protein X变性沉淀）条件下，在0.00001-10um Compound1中孵育1小时，裂解细胞，提取蛋白，使用Wes定量检测Protein X水平。

Ø  实验结果预期：

如果Compound 1可以结合Protein X，则Protein X稳定，在52℃下不会变性，可以检测到其表达量，且表达量和Compound 1量呈剂量依赖关系。

Ø  Wes监测结果：

随Compound剂量升高，Protein X可监测到的表达量升高，呈剂量依赖关系，并可据此计算IC50。

作为对照Compound2不结合Protein X，无保护作用，故Protein X变性沉淀，表达水平与Compound2无剂量依赖关系。

CETSA-Wes是一种创新的技术，可以定量检测细胞内药物和其作用靶蛋白结合能力，将有助推动药物研发及药物作用机理研究。