細胞表面熱敏蛋白質組圖譜揭示質膜上的擾動和藥物靶點

2021-01-07 科學網

細胞表面熱敏蛋白質組圖譜揭示質膜上的擾動和藥物靶點

作者：

小柯機器人

發布時間：2021/1/5 16:17:49

德國葛蘭素史克公司Marcus Bantscheff和H. Christian Eberl團隊在最新研究中，揭示了細胞表面熱敏蛋白質組圖譜揭示了質膜上的擾動和藥物靶標。這一研究成果於2021年1月4日發表在《自然-方法學》上。

研究人員利用細胞表面熱敏蛋白質組分析，以全面表徵配體誘導質膜中蛋白質豐度和熱穩定性的變化。研究證明藥物結合到細胞外受體和轉運蛋白導致刺激依賴性T細胞受體複合物的重塑，並描述了基於競爭的方法來測量G蛋白偶聯受體拮抗劑的靶標。響應TGFB受體抑制劑SB431542的處理，質膜蛋白質組重塑導致單羧酸鹽轉運蛋白MCT1/3部分內化，從而解釋了該藥物的抗轉移作用。

據介紹，許多藥物和內源性配體與細胞表面受體結合介導下遊信號傳導級聯的調節，並適應於質膜蛋白質組。由於生化特性和質膜蛋白含量低，對細胞表面動態過程的深入分析具有挑戰性。

附：英文原文

Title: Cell surface thermal proteome profiling tracks perturbations and drug targets on the plasma membrane

Author: Mathias Kalxdorf, Ina Gnthner, Isabelle Becher, Nils Kurzawa, Sascha Knecht, Mikhail M. Savitski, H. Christian Eberl, Marcus Bantscheff

Issue&Volume: 2021-01-04

Abstract: Numerous drugs and endogenous ligands bind to cell surface receptors leading to modulation of downstream signaling cascades and frequently to adaptation of the plasma membrane proteome. In-depth analysis of dynamic processes at the cell surface is challenging due to biochemical properties and low abundances of plasma membrane proteins. Here we introduce cell surface thermal proteome profiling for the comprehensive characterization of ligand-induced changes in protein abundances and thermal stabilities at the plasma membrane. We demonstrate drug binding to extracellular receptors and transporters, discover stimulation-dependent remodeling of T cell receptor complexes and describe a competition-based approach to measure target engagement of G-protein-coupled receptor antagonists. Remodeling of the plasma membrane proteome in response to treatment with the TGFB receptor inhibitor SB431542 leads to partial internalization of the monocarboxylate transporters MCT1/3 explaining the antimetastatic effects of the drug. Cell surface thermal proteome profiling allows characterization of ligand-induced changes in protein abundances and thermal stabilities at the plasma membrane.

DOI: 10.1038/s41592-020-01022-1

Source: https://www.nature.com/articles/s41592-020-01022-1

 

相關焦點

  • 新冠病毒蛋白相互作用圖譜揭示藥物再利用的靶點
    新冠病毒蛋白相互作用圖譜揭示藥物再利用的靶點 作者：小柯機器人 發布時間：2020/5/2 13:19:33 美國加州大學舊金山分校Nevan J. Krogan、Brian K. Shoichet、Kevan M.
  • CellPress|構建可降解激酶組圖譜為加速降解藥物開發提供資源
    1介紹TPD是一種新興的治療手段，它可以克服傳統藥物抑制方法的限制。TPD利用小分子來通過連接E3泛素連接酶和感興趣的蛋白質（proteins of interest，POI）來誘發細胞降解機制，如圖1所示。由於一個降解劑分子可以降解多個蛋白分子，這個療效的提高提供了光明前景。
  • 單細胞測序繪製人類肺組織細胞圖譜
    同時作者利用多用細胞注釋分析方法，全面分析肺部不同細胞類型的組成、功能、細胞間相互通訊，形成了較為完整的人類肺組織細胞類型和轉錄組圖譜。通過小鼠肺組織細胞進行同源比對，解析了肺組織在進化上的改變情況，並探討了在醫學研究中的意義。
  • 高通量蛋白質組和磷酸化組分析揭示化療藥物耐藥性和糖酵解過程的...
    最近，德國慕尼黑理工大學的研究者在國際著名期刊Cancer Research發表論文，綜合分析了拉帕替尼敏感和耐藥細胞系中的蛋白質組和磷酸化組，發現AKT信號通路和糖酵解過程在耐藥細胞系中發生顯著改變，並可以作為針對性的治療靶標。景傑生物作為全球蛋白質及蛋白質修飾領域的領跑者，可以為您提供從組學篩選到抗體定製的全套解決方案，為您的科研助一臂之力。
  • ...利用磷酸化蛋白質組學闡明阿片類藥物在大腦中激活的信號通路
    他們利用質譜法確定了大腦的五個不同區域中的蛋白磷酸化---蛋白的分子開關---模式發生的變化，並將它們對應到阿片類藥物的期望的和不希望的治療效果。這些結果將為鑑定新的藥物靶點和設計一類副作用較少的新型止痛藥提供方法。
  • Cancer Cell基於多層組學整合分析的瀰漫胃癌蛋白基因組圖譜研究
    蛋白基因組（Proteogenomics）是一種多組學分析體系，包括基因組、轉錄組、蛋白組、翻譯後修飾組等，從多組學層面重新定義疾病的分型、挖掘潛在的治療靶點，最終在蛋白水平上發現與腫瘤相關的基因突變、表達變化及關鍵分子調控機制，以進行更精準的用藥指導和藥物開發。
  • B肝細胞療法前瞻,探索T細胞耗竭異質性,有助相關靶點藥研進步
    或許讀者朋友對細胞療法較為陌生，其機理主要是過繼性T細胞療法，在《Vaccines》雜誌上，摩洛哥卡薩布蘭卡馬洛克巴斯德研究所病毒性肝炎實驗室病毒學組、日本鹿兒島大學獸醫聯合學院越境動物疾病中心曾經成功發表過相關作用機制介紹。
  • 研究揭示細胞轉錄組與染色質可及性圖譜
    研究揭示細胞轉錄組與染色質可及性圖譜 作者：小柯機器人 發布時間：2019/10/15 12:31:02 美國加州大學聖地牙哥分校Kun Zhang小組利用高通量測序方法，揭示了同一細胞中轉錄組和染色質可及性圖譜
  • BCMA靶點開發:CAR-T、雙抗、抗體偶聯藥物誰將先勝?
    這是今年最重要的血液學活動，也是世界上最大的血液學會議，本次ASH大會報告了針對BCMA靶點的29個不同項目的數據，BCMA靶點再次成為焦點。白細胞成熟抗原（BCMA）是一種極其重要的B細胞生物標誌物，廣泛存在於多發性骨髓瘤細胞表面，是多發性骨髓瘤（MM）和其他血液系統惡性腫瘤的一個非常熱門的免疫治療靶點。
  • 蛋白質組學技術及其在中藥複雜體系研究中的應用
    通過比較蛋白質組學的方法考察不同時期不同環境下細胞內蛋白質組成的變化, 繼而發現並研究差異表達的蛋白質及其功能, 不僅可以了解疾病的發病機制, 尋找到與疾病診斷相關的特異性蛋白質和藥物治療相關的蛋白質靶點, 而且也可以揭示物理、化學和生物因素幹擾疾病發生的分子機制。在藥物包括中藥的作用機制研究中, 應用最多的就是比較蛋白質組學的方法。
  • 新型藥物靶點——外周5-羥色胺
    過去，針對5-HT系統的藥物僅僅針對5-HT轉運體和受體，主要用於治療抑鬱症、精神病和偏頭痛等中樞症狀。然而，由於5-HT系統二重性的發現，使其成為了一種新型的藥物治療的靶點。關於TPH2已有很多的研究綜述，因此，本文重點介紹了TPH1抑制劑藥物開發的最新成果以及臨床研究變情況。
  • 《細胞》:激酶是潛在的新冠病毒藥物靶標
    一個國際研究小組近日在《細胞》雜誌上發表研究論文指出，激酶是潛在的新冠病毒藥物靶標，一些針對激酶活性的藥物可以抑制病毒感染。研究人員稱，他們已確認了數種具有抗病毒作用的激酶藥物，希望有關人員能儘快對其進行臨床測試。 在該項研究中，由美、英、德、法等國研究人員組成的研究團隊，使用質譜分析法對新冠病毒如何修飾其宿主蛋白以促進病毒傳播進行了分析。
  • 生物進化樹中蛋白質組熱穩定性圖譜
    此外，數據顯示蛋白質複合物的進化保守性可以通過其相似的蛋白熱穩定性體現出來，並證明了基因組改變可影響熱變性。呼吸鏈中的多個蛋白質在許多物種中都非常穩定，人類線粒體在46℃時接近正常呼吸。同時本文也提到細胞類型特異性會影響蛋白穩定性和藥物效果。
  • 恆瑞LAG-3抗體獲批臨床 全球尚無同靶點藥物上市
    LAG-3中文名稱為淋巴細胞活化基因-3，它是免疫球蛋白超家族的一員，與CD4密切相關，能夠選擇性的表達在活化的T細胞、NK細胞等免疫細胞表面。與腫瘤、結核等多種疾病相關，是免疫治療領域除PD1 /PD-L1等之外一種新的靶點。之前大多數科學家認為，LAG-3通過與MHC II類分子結合發揮免疫調節的功能，進而維持內環境穩定。
  • 科學家合作繪製人類幹細胞多譜系分化和重編程的多維表觀遺傳圖譜
    細胞重編程是指在特定條件下將代表成體細胞「身份」的表觀遺傳記憶擦除，使之重新獲得多能幹性的過程。經重編程產生的誘導性多能幹細胞（iPSC）在疾病的機制研究、藥物篩選和細胞移植治療等方面具有廣闊的應用前景。R-loop是一種特殊的染色質結構，由RNA:DNA雜合鏈和游離的單鏈DNA組成。R-loop在許多物種中保守存在，且參與調控染色質修飾、DNA複製和基因表達等多種生物學過程。
  • claudin18.2腫瘤靶向治療的現狀與未來|胃癌|Claudins|靶點|臨床...
    CLDN18.2亞型是一種胃特異性亞型，自從Sahin發現CLDN18.2是一種高度選擇性的分子，並且只在癌細胞中廣泛表達，它就成為一種理想的靶點。CLDN18.2通常埋藏在胃黏膜中，正常組織中的單克隆抗體基本上接觸不到，惡性腫瘤的發生會導致緊密連接的破壞，使腫瘤細胞表面的CLDN18.2表位暴露出來，成為特定的靶點。因此，CLDN18.2賦予靶向治療的特異性。
  • B肝在研新藥基於MAIT細胞,中國科學家研發,免疫治療新靶點
    B肝病毒複製全生命周期十分複雜，全球科學家已將可行靶點瞄向如cccDNA形成、B肝表面抗原形成與分泌、pgRNA以及HBx蛋白等。中國科學家在《HEPATOLOGY》雜誌發表了：慢性B型肝炎病毒感染中MAIT細胞失調與結合膽紅素水平的關係，介紹了基於MAIT細胞新免疫治療方法的B肝新治療靶點。
  • 科學家繪製出小鼠和人類αβT細胞發育的表觀基因組和轉錄組整合圖譜
    科學家繪製出小鼠和人類αβT細胞發育的表觀基因組和轉錄組整合圖譜 作者：小柯機器人 發布時間：2020/11/27 14:20:02 近日，美國國立衛生研究院Rémy Bosselut及其小組繪製出小鼠和人類αβT細胞發育的表觀基因組和轉錄組整合圖譜
  • 血液腫瘤治療界的「天團」——CAR-T細胞免疫治療藥物
    CAR-T全稱為嵌合抗原受體T細胞（chimeric antigen receptor T-cell, CAR-T）。想要了解CAR-T細胞免疫治療藥物這個天團，我們得先來認識下它的兩名團員：CAR和T。「T」就是我們體內大名鼎鼎的免疫T細胞，它是保衛我們身體的「戰士」，專門消滅來犯的敵人。
  • 阿爾茨海默病新藥物靶點被證實
    這些結果證實了這種酶在阿爾茨海默病的進展過程中所起的作用，並指出抑制這種酶的作用是阿爾茨海默病和其他具有神經炎症特徵的疾病的潛在靶點。過去幾年的治療策略專門針對平衡分子路徑，如β-澱粉樣蛋白的積累和腦內斑塊的形成，這是阿爾茨海默病典型的病理改變。在這項研究中，研究人員使用了一種與炎症過程相關的新方法，有助於解開這種疾病的鏈條並了解其發病機制。「重要的是要將治療阿爾茨海默病的研究擴展到新的藥理靶點，尤其是與疾病的病理生理學途徑有關。