Kinase inhibition screening by label-free mass spectrometry employing the MALDI PharmaPulse HTS solution
Aplikace | 2020 | BrukerInstrumentace
MALDI, LC/TOF, LC/MS
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceBruker
Souhrn
Význam tématu
MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie bez značení se stává klíčovou metodou pro rychlé a efektivní vysokopropustné testování v oboru objevování léčiv. Nabízí cennou výhodu přímého sledování hmotnostní změny při fosforylaci substrátových peptidů, čímž minimalizuje falešné nálezy a snižuje náklady na další validaci.Cíle a přehled studie
Cílem studie je ukázat schopnosti platformy Bruker MALDI PharmaPulse v kombinaci s instrumentem rapifleX pro in-vitro skríning inhibice lidské tyrosin kinázy ABL. Studie demonstruje vysokou rychlost (<1 s na vzorek), přesnost a robustnost metody při analýze velkých knihoven látek.Použitá metodika
- Biochemická reakce sledovala fosforylaci peptidu EAIYAAPFAKKK (MW 1336 Da) na EAIpYAAPFAKKK (MW 1416 Da) katalyzovanou kinázou ABL.
- Složení reakčního pufru zahrnovalo ATP, kofaktor a enzym v mikromolárních koncentracích, reakce byla quenched trifluoroctovou kyselinou.
- Příprava vzorku proběhla ředěním 1:100 v kompatibilním bufferu, nanesením na předstrukturované MALDI destičky a aplikací HCCA matice.
Použitá instrumentace
- Bruker rapifleX MALDI-TOF s 10 kHz smartbeam 3D laserem a autoloadérem pro automatickou výměnu destiček.
- MALDI PharmaPulse software (verze 2.2) pro kompletní řízení HTS workflow včetně nastavení kampaně, zpracování dat a exportu výsledků.
- flexAnalysis 4.0 a flexControl 4.0 pro akvizici a automatizované zpracování surových spekter.
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda dosáhla výkonu až 10 vzorků za sekundu s rozlišeným monitoringem substrátu a produktu, což potvrdily hodnoty Z´ kolem 0,7 a RSD pod 7 %. Enzymové titrace a časové studie ukázaly lineární závislosti konverze na množství enzymu a čase inkubace. Profil 40 referenčních inhibitorů prokázal průměrné RSD 12 %. Křivky odezvy a vypočtené IC50 pro PP2, staurosporine, imatinib a dasatinib byly v souladu s 33P radioizotopovou referencí.Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí výrazné úspory času a nákladů v HTS laboratořích, snížení falešných kladů a integraci s LIMS a softwarovými nástroji pro pokročilou analýzu (např. Genedata Screener).Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření aplikace na další kinázy a fosfatázy s různými substráty.
- Plná automatizace přípravy vzorků a miniaturizace pro ultra-vysokou propustnost.
- Využití strojového učení pro rozpoznání a predikci inhibitorových vzorů.
Závěr
Studie potvrzuje, že kombinace rapifleX MALDI-TOF a MALDI PharmaPulse představuje inovativní a spolehlivou platformu pro label-free HTS v oblasti kinázové inhibice. Metoda vyniká v rychlosti, reprodukovatelnosti a kompatibilitě s existujícími laboratorními systémy.Reference
- Heap RE, Hope AG, Pearson L-A, Reyskens KMSE, McElroy SP, Hastie CJ, Porter DW, Arthur JSC, Gray DW, Trost M (2017). SLAS Discovery, 22(10): 1193-1202. doi:10.1177/2472555217717473
- Beeman K, Baumgärtner J, Laubenheimer M, Hergesell K, Hoffmann M, Pehl U, Fischer F, Pieck J-C (2017). SLAS Discovery, 22(10): 1203-1210. doi:10.1177/2472555217727701
- Winter M, Bretschneider T, Kleiner C, Ries R, Hehn JP, Redemann N, Luippold AH, Bischoff D, Büttner FH (2018). SLAS Discovery, 23(6): 561-573. doi:10.1177/2472555218759267
- Winter M, Ries R, Kleiner C, Bischoff D, Luippold AH, Bretschneider T, Büttner FH (2018). SLAS Technology, 24(2): 209-221. doi:10.1177/2472630318791981
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Label-free compound profiling in K562 leukemia cells by MALDI-TOF mass spectrometry using heme B as response marker
2019|Bruker|Aplikace
Label-free compound profiling in K562 leukemia cells by MALDI-TOF mass spectrometry using heme B as response marker Bruker’s very fast rapifleX MALDI PharmaPulse solution has been successfully used in pharmaceutical research for compound screening in various cell-free biochemical assays that…
Klíčová slova
maldi, maldirapiflex, rapiflexabl, ablbcr, bcrinhibitors, inhibitorslaser, laserheme, hememarker, markercells, cellstof, tofresponse, responseimatinib, imatinibpharmacodynamic, pharmacodynamicintensity, intensityautomated
Label-free drug uptake analysis of whole cells by MALDI-TOF mass spectrometry using the transport protein OATP2B1 as an example
2020|Bruker|Aplikace
Label-free drug uptake analysis of whole cells by MALDI-TOF mass spectrometry using the transport protein OATP2B1 as an example In this application note, we demonstrate a MALDI MS cellular drug uptake and inhibition assay [1]. It was conducted in HEK293…
Klíčová slova
maldi, maldirapiflex, rapiflexreadouts, readoutsuptake, uptakeradiolabelled, radiolabelledcybio, cybiodrug, drugdroplet, droplettransport, transportscreening, screeninginhibition, inhibitioncells, cellsinhibitors, inhibitorsassay, assaycell
Profiling mammalian cell differentiation by MALDI-TOF MS: Developing a highly reproducible and robust sample preparation workflow
2020|Bruker|Aplikace
Profiling mammalian cell differentiation by MALDI-TOF MS: Developing a highly reproducible and robust sample preparation workflow In this application note, we present a universal workflow for mammalian cell MALDI-TOF MS analysis in order to distinguish between ground-state naïve and differentiating…
Klíčová slova
maldi, malditof, tofrapiflex, rapiflexfreeze, freezelaser, laserpharmapulse, pharmapulsenaïve, naïvethaw, thawhts, htsassays, assayscell, cellcells, cellscellular, cellularthawing, thawingbruker
Novel MALDI-TOF MS Workflow for Ultrahigh-Throughput Screening of Different Analytes at Each Position on a Plate
2020|Bruker|Aplikace
Novel MALDI-TOF MS Workflow for Ultrahigh-Throughput Screening of Different Analytes at Each Position on a Plate Novel Synthesis Screening workflow in MALDI PharmaPulse software that was developed for screening of synthetic chemical reactions is applied to screen a custom library…
Klíčová slova
maldi, maldiscreening, screeningsynthesis, synthesisplate, platepharmapulse, pharmapulsetof, tofultrahigh, ultrahighfailed, failedposition, positionruns, runslibrary, librarymolecule, moleculephotoredox, photoredoxnovel, novelmodule