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2024國內Octet CNS賞析：蛋白、多肽、小分子全覆蓋！
Octet®非標記分子互作系統采用的生物層干涉（BLI）技術是寫入美國藥典的互作技術，并得到中國藥物評審機構認可，相關應用文章已經超過了15,000篇。與同類技術相比，Octet®具有使用方便、維護成本低等優點，并且能夠對分子互作進行更加定量化的表征，使得分子互作數據更準確，因而在國內外被廣范使用。
今天，陳老師就和大家一起賞析幾篇2024年發表的國內CNS文章，分別來自東南西北四個地區，涉及蛋白、多肽和小分子等測試。
Nature
癌癥耐藥機制[1]
中山大學第七附屬醫院
Warburg 效應是癌癥的一個標志，指的是癌細胞傾向于厭氧代謝葡萄糖，而不是有氧代謝葡萄糖。癌癥代謝如何影響化療反應和DNA修復通常仍不完全清楚。本文報道了NBS1乳酰化促進同源重組（HR）介導的DNA修復。NBS1在賴氨酸388（K388）位點的乳酰化對于MRE11-RAD50-NBS1（MRN）復合物的形成和HR修復蛋白在DNA雙鏈斷裂位點的積累至關重要。高水平的NBS1 K388乳酰化預示著新輔助化療的不良患者預后，使用乳酸脫氫酶A（LDHA）的基因耗竭或乳酸脫氫酶A抑制劑可以抑制 NBS1 K388 乳酰化，降低 DNA修復功效并克服對化療的耐藥性。總之，將NBS1乳酰化確定為導致化療耐藥性的基因組穩定性的關鍵機制，并確定抑制乳酸產生是一種有前途的癌癥治療策略。在這項研究中，Octet®用來檢測NBS1與MRE11-RAD50復合物的結合。
圖1. Octet®發現，只有乳酰化輔酶存在的情況下（NBS1乳酰化），NSB1才能與MRE11形成復合物
本文有大量Co-IP數據，但是還是需要用非標記和實時的Octet®分子互作分析系統進行驗證，足以說明Octet®的準確性。
Cell
囊泡特異性運輸機制[2]
四川大學
囊泡運輸是一個基本過程，它允許將特定貨物蛋白質分選和運輸到真核細胞的不同隔室。貨物識別主要通過供體膜上的相關蛋白質進行。WDR11-FAM91A1 復合物在網格蛋白相關AP-1復合物的下游發揮作用，以促進蛋白質從內體轉運到TGN（反式高爾基體網絡）。本文報道了人類WDR11-FAM91A1復合物的冷凍電鏡結構。WDR11直接特異性地識別酸性簇多肽（SAC）。WDR11復合物組裝及其與含SAC的蛋白質的結合對于斑馬魚中含SAC的蛋白質的運輸和神經元的正常發育是必不可少的。因此，該研究發現，貨物蛋白可以以序列特異性方式被識別。在這項研究中，Octet®被用來檢測WDR11-FAM91A1 復合物與酸性多肽的結合能力。
圖2. Octet®結果：用NTA傳感器固化WDR11-FAM91A1 復合物與酸性多肽進行結合解離，具有良好的濃度依賴性信號。
表1. Octet®檢測WDR11-FAM91A1 復合物與一類酸性多肽簇的結合，并計算KD值
本文做了很多多肽的檢測，Octet®因其高通量可以在短時間內完成這些實驗。
Cell
病毒侵入機制[3]
上海科技大學
冠狀病毒的入侵是由宿主細胞受體對刺突蛋白的識別啟動的，涉及蛋白質或聚糖受體。最近，TMPRSS2 被確定為HCoV-HKU1的蛋白受體。本文研究了非活性、聚糖激活和功能錨定狀態下的HCoV-HKU1C刺突蛋白結構，揭示了唾液聚糖結合誘導刺突蛋白NTD結構域的構象變化，并促進刺突蛋白的相鄰的RBD結構域開放以進行TMPRSS2識別。HCoV-HKU1A 的結構研究和誘變后結合能力測定證實了HCoV-HKU1采用的保守受體識別模式。這些研究促進了病毒-宿主相互作用的理解，為開發針對冠狀病毒相關疾病的新療法奠定了基礎。本項研究中，Octet®主要被用于檢測受體與病毒配體的分子互作。
圖3. Octet®檢測不同物種的TMPRSS2與RBD的親和力，可見HCoV-HKU1的刺突蛋白也可以結合其他物種受體，提示其也可以感染其他物種
圖4. Octet®測試結果：加入多糖9-O-Ac-Sia后，刺突蛋白與TMPRSS2的結合變強
當天背靠背三篇CELL都有Octet®數據，可見Octet®使用之廣泛。
Science
脂肪肝新靶點[4]
中國醫學科學院基礎醫學研究所
肝細胞對預防非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）和其他慢性代謝性疾病具有重要意義。本文發現糖原合成使用其中間代謝物尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）來拮抗脂肪生成，從而引導小鼠和人肝細胞將葡萄糖碳儲存為糖原。在這項機制研究中，發現UDPG通過SLC35F5轉運進入高爾基體后，誘導site-1蛋白酶S1P的泛素化降解，從而阻斷活性形式SREBP1c的生成，最終抑制脂肪酸的合成。通過Octet®非標記分子互作系統對小鼠和人的脂肪酸合成過程中關鍵酶（S1P）與UDPG結合這一重要步驟進行了驗證，并提供了結合的直觀證據。Octet®檢測點突變結合界面的氨基酸殘基位點后的S1P與UDPG的結合，進一步驗證S1P-UDPG復合物結構解析的結果。
圖5. 通過SA傳感器固化小鼠（a）和人（b）的S1P蛋白分別與不同濃度UDPG結合解離曲線
圖6. S1P蛋白關鍵氨基酸突變(N438A or T593A)后，小鼠（c-d）和人（e）S1P蛋白與不同濃度UDPG結合解離曲線
Octet®做小分子發Science，沒問題！
除了認可度高，Octet®的優勢在于：
非標記Direct Binding是趨勢，它的結果更準確
萬金油技術，小到化合物，大到病毒顆粒等都可以檢測
快速測定親和力，更加定量化對互作進行表征
無洗滌步驟，可測弱親和力（解離快）
測試時間短，一般10-20分鐘，更快拿到結果
實驗形式多樣化：定性，兩者結合，協同/競爭實驗，垂釣
使用方便，成本相對低
Octet®讓分子互作不再復雜！祝愿大家可以用賽多利斯神器多發好文章！
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BLI技術原理、應用展示
《生物層干涉技術應用文集（第三版）》
-參考文獻-
[1] NBS1 lactylation is required for efficient DNA repair and chemotherapy resistance. Nature volume 631, pages663–669 (2024)
[2] TheWDR11 complex is a receptor for acidic-cluster-containing cargo proteins. Cell 187, 1–17
[3] TMPRSS2 and glycan receptors synergistically facilitate coronavirus entry. 2024, Cell 187, 1–11
[4] Hepatic glycogenesis antagonizes lipogenesis by blocking S1P via UDPG.Science,2024