High-Throughput Analysis of Epigenetic Targets with Agilent RapidFire/MS Systems: Sirtuin (SIRT) Enzymes
Aplikace | 2011 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Příprava vzorků, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Studium sirtuinů, enzymů odpovědných za deacetylaci lyzinových reziduí na histonech a dalších proteinech, je klíčové pro pochopení mechanismů regulujících zánětlivé, kardiovaskulární, neurodegenerativní a metabolické poruchy. Vysoce propustné (high-throughput) bioasaye zaměřené na modulátory sirtuinů přinášejí nové možnosti v objevování léčiv. Masová spektrometrie (MS) jako detekční metoda umožňuje přímé, citlivé a specifické sledování posttranslačních modifikací bez umělých štítků či sekundárních reakcí, což zvyšuje přesnost výsledků a zkracuje dobu analýzy.Cíle a přehled studie / článku
Autoři u Agilent Technologies představují aplikaci platformy RapidFire spojené s MS/MS k vysoce propustné analýze aktivit tří členů rodiny sirtuinů (SIRT1, SIRT2, SIRT3). Cílem je demonstrovat měření více možných deacetylovaných forem triply-acetylovaného p53 peptidu a stanovit kinetické parametry i inhibitorové křivky pro malou molekulu nikotinamid.Použitá metodika a instrumentace
- RapidFire platforma pro online odsolení vzorků a přípravu na MS analýzu.
- Tandemová masová spektrometrie (MS/MS) pro selektivní detekci každé modifikační formy peptidu.
- Šablonový substrát: p53 peptid (aminokyseliny 372–389) s třemi acetylovanými lysiny (K381, K382, K386).
- Kinetické studie při 7 sekundách na vzorek, bez nutnosti značených či radioaktivních substrátů.
- Analýza inhibice sirtuinů pomocí nikotinamidu a stanovení IC50.
Hlavní výsledky a diskuse
- Měření všech čtyř možných stavů acetylace p53 peptidu (3ac → 2ac → 1ac → 0ac) v reálném čase s vysokou propustností.
- Potvrzení absence interference díky buněčně-doplněným detekčním metodám bez fluorescenčních či radioaktivních tagů.
- Kinetické parametry deacetylace SIRT1–3 souhlasí s literaturou, umožňují přesné stanovení rychlostí i inhibitorových konstant.
- IC50 nikotinamidu pro SIRT1, SIRT2 a SIRT3 odpovídají dříve publikovaným hodnotám, což ověřuje spolehlivost assay.
Přínosy a praktické využití metody
- Label‐free přístup eliminuje artefakty spojené s barvivy či sekundárními reakcemi.
- Možnost paralelního sledování vícenásobných modifikačních forem v jednom vzorku.
- Vysoká propustnost (cca 7 s/vzorek) umožňuje škálovatelné setkávání screeningových knihoven látek.
- Univerzální aplikace pro další epigenetické targety (histonové acetyltransferázy, metylace apod.).
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření aplikace na další enzymové rodiny epigenetických modifikací (metyltransferázy, demetylázy).
- Integrace s automatizovanými screeningovými platformami a biobankami látek.
- Vývoj multiplexních assay pro simultánní měření více proteinových modifikací.
- Využití umělé inteligence pro pokročilou analýzu dat a predikci biologických dopadů modulace sirtuinů.
Závěr
RapidFire/MS/MS poskytuje rychlý, citlivý a přesný nástroj pro studium sirtuinových enzymů a dalších epigenetických cílů. Label-free detekce bez sekundárních reakcí a vysoká propustnost robustně podporují screening modulátorů sirtuinů a dalších posttranslačních modifikací, což otevírá cestu pro efektivnější objev nových léčivých látek.Reference
- Yamamoto H., Schoonjans K., Auwerx J. Sirtuin functions in health and disease. Mol Endocrinol. 2007;21(8):1745–1755.
- Rye P.T., Frick L., LaMarr W. Advances in Label-Free Screening Approaches for Studying Sirtuin-Mediated Deacetylation. J Biomol Screen. 2011 Sep 12. [Epub ahead of print].
- Rye P.T., et al. Advances in Label-Free Screening Approaches for Studying Histone Acetyltransferases. J Biomol Screen. 2011 Sep 9. [Epub ahead of print].
- Prives C., Manley J.L. Why is p53 acetylated? Cell. 2001;107(7):815–818.
- Porcu M., Chiarugi A. The emerging therapeutic potential of sirtuin-interacting drugs: from cell death to lifespan extension. Trends Pharmacol Sci. 2005;26(2):94–103.
- Marcotte P.A., et al. Fluorescence assay of SIRT protein deacetylases using an acetylated peptide substrate and a secondary trypsin reaction. Anal Biochem. 2004;332(1):90–99.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
A study of SIRT1- and SIRT2‑Mediated Deacetylation
2022|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Drug Discovery A study of SIRT1- and SIRT2‑Mediated Deacetylation Using the Agilent RapidFire high-throughput mass spectrometry system Authors Abstract Peter Rye, Lauren Frick, and William Lamarr Agilent Technologies, Inc. The Agilent RapidFire high-throughput mass spectrometry (MS) system is…
Klíčová slova
rapidfire, rapidfiresubstrate, substrateenzyme, enzymepeptide, peptidedeacetylation, deacetylationbluesky, blueskysirtuins, sirtuinsvelocities, velocitiesreactions, reactionslinear, linearcourse, courseutility, utilityassays, assaysbinding, bindingmodification
High-Throughput MS Detection of Histone H3 Demethylation by Lysine-Specific Demethylase 1 (LSD1)
2011|Agilent Technologies|Aplikace
High-Throughput MS Detection of Histone H3 Demethylation by Lysine-Specific Demethylase 1 (LSD1) Application Note Author Introduction Peter Rye, Lauren Frick, and William LaMarr Agilent Technologies, Inc. Wakefield, MA USA The field of epigenetics focuses on the investigation of enzymes that…
Klíčová slova
rapidfire, rapidfireprotein, proteinconversion, conversionstudying, studyingepigenetic, epigeneticthroughput, throughputconcurrent, concurrentreaction, reactionanalyze, analyzewellsuited, wellsuitedlamarr, lamarrepigenetics, epigeneticsrelieves, relievesnative, nativeparticularly
Ultrafast Histone Deacetylase Selectivity Screening Using the Agilent RapidFire High-Throughput Mass Spectrometry System
2014|Agilent Technologies|Aplikace
Ultrafast Histone Deacetylase Selectivity Screening Using the Agilent RapidFire High-Throughput Mass Spectrometry System Application Note Authors Abstract Lauren E. Frick and William A. LaMarr Selectivity screening of a promising new compound requires testing against a Agilent Technologies, Inc. host of…
Klíčová slova
multiplex, multiplexunit, unitpos, posnormalized, normalizedsubstrate, substrateindividual, individualrapidfire, rapidfireinhibition, inhibitionmultiplexed, multiplexedtubacin, tubacinselectivity, selectivitybottleneck, bottleneckthroughput, throughputreactions, reactionsdeacetylase
High-Throughput Lead Discovery with Agilent RapidFire/MS Systems: Analysis of UDP-3-O-(R-3-hydroxymyristoyl)-NAcetylglucosamine Deacetylase (LpxC)
2011|Agilent Technologies|Aplikace
High-Throughput Lead Discovery with Agilent RapidFire/MS Systems: Analysis of UDP-3-O-(R-3-hydroxymyristoyl)-NAcetylglucosamine Deacetylase (LpxC) Application Note Authors Introduction William Lamarr, Lauren Frick, and Peter Rye Agilent Technologies, Inc. Wakefield, MA USA The RapidFire High-throughput Mass Spectrometry System provides drug discovery researchers with…
Klíčová slova
lpxc, lpxcrapidfire, rapidfireinhibitors, inhibitorssurrogate, surrogateenzyme, enzymeimperfect, imperfectdiscovery, discoveryassay, assaythroughput, throughputhighthroughput, highthroughputcumbersome, cumbersomeantibacterial, antibacterialsubstrates, substratestraditionally, traditionallysubstrate