MST技术引领多肽-蛋白相互作用研究,加速新冠药物的开发

新冠疫情爆发以来,疫苗、中和抗体和新冠药物在抗击新冠感染过程中均做出了重要的贡献。近期随着奥密克戎毒株的冲击,令美国单日新增新冠确诊病例破百万,再一次给全球各国抗击新冠疫情带来了新的挑战。全球科学家和制药企业也正在加速解读不断出现的毒株结构,开发新的药物和疫苗共同抗击新冠感染!
创新技术的选择也成为了各大科研机构和药企研发布局的热点,非常荣幸NanoTemper推出的MST技术和PR系列蛋白稳定性分析仪受到了众多科学家和研发人员的青睐,成为了创新技术的首选
MST技术引领多肽-蛋白相互作用研究加速新冠感染阻断药物的开发
基于天然蛋白结构设计的短肽可抑制新冠病毒与宿主蛋白的相互作用
研究背景
新冠病毒对宿主的感染是依赖于病毒Spike(S)蛋白与宿主的受体蛋白ACE2的相互作用。因此,ACE2-S蛋白的复合物结构可以用于指导设计新冠病毒感染的阻断药物。
研究方法
华沙大学Zielenkiewicz教授团队基于人ACE2-S蛋白复合物结构中的关键片段序列设计了3种多肽 (pep1c: DKGNHEAED; pep1d: DKGNHE; pep1e: EDGFYQ),它们具有潜在结合新冠病毒S蛋白受体结合区(RBD)的能力,从而破坏重要的宿主-病毒蛋白相互作用,在早期阶段即阻断新冠病毒感染。
在多肽-蛋白相互作用的研究中,SPR等传统技术通常需要分别将每一种多肽固定到固相介质(如芯片)上,但固定往往需要摸索最优条件,耗费大量经费和时间成本。而微量热泳动(MST)技术无需固定、体系优化最简便、检测速度快,研究人员采用MST技术测定了3种多肽对新冠病毒S-RBD蛋白的亲和力,仅需对新冠病毒S-RBD进行一次标记,即可在溶液内快速检测3对不同样品(及阴性对照)的相互作用,从而极大节省了开发抗新冠病毒药物的时间成本。
研究结果
MST结果显示,pep1c和pep1d这两种多肽对新冠病毒S-RBD有高亲和力, 其平衡解离常数(Kd值)分别为0.28±0.06 nM和0.21±0.05 nM (见下图),极具药物开发潜力。研究团队选取了高亲和力的pep1c多肽,通过结合抑制实验在体外进一步验证了它对ACE2-S蛋白结合的阻断作用。

MST技术优势
1.无需固定,不受检测样品种类的限制
2.仅需微量样品,即可直接在溶液中测定分子间结合
3.检测速度快,极大地节省了药物开发时间
参考文献:
Odolczyk, N. et al. Native Structure-Based Peptides as Potential Protein–Protein Interaction Inhibitors of SARS-CoV-2 Spike Protein and Human ACE2 Receptor. Molecules, 2021, 26, 2157. https://doi.org/10.3390/molecules26082157