スプリットナノルシフェラーゼ

化合物

ALDH1A1阻害剤を用いた高スループット細胞熱シフトアッセイ(CETSA)が最近記載されています30。 LDHA阻害剤は、Rai e t a l.29. IDH1阻害剤は、Urban e t a l. およびDavis e t a l.24,36. 研究で使用された他の化合物は、メトトレキサート(Medchem Express、H Y−1 4 5 1 9)、Panobinostat(Selleck Chem、S1 0 3 0)、A G−2 2 1(Medchem Express H Y−1 8 6 9 0)、イソファゴミン(Tornot Research Chemicals#I8 1 6 0 1 0)、Lumacaftor(Biovision#2 8 5 7)、およびLY2 8 5 7 7 8 5(Medchem Express、H Y1 2 2 9 3)であった。 Qhtについては、機構尋問プレート(MIPE)内の化合物は、11点(intraplate、1:3希釈係数)で試験した。 977キナーゼ阻害剤を含むキナーゼ阻害剤コレクションは、7点用量(インタープレート、1:5希釈係数)で試験した。 全ての場合において、DMSOをビヒクルとして使用した。

クローニング

pcdna3。1-based vectors were created for N- and C-terminal tagging by linearizing pcDNA3.1(+) with NheI and EcoRI and inserting the peptide tag using an oligonucleotide duplex and In-Fusion reagents (Clontech). For the C-terminal tag, the duplex was: Sense: 5′-ACCCAAGCTGGCTAGCAACTAACGGATCCGTGAGTGGCTGGCGACTGTTCAAGAAGATCAGCGGCAGCTAA GGCGCGCCGAATTCTGCAGATAT-3′ and Antisense: 5′- ATATCTGCAGAATTCGGCGCGCCTTAGCTGCCGCTGATCTTCTTGAACAGTCGCCAGCCACTCACGGATCCgttagttGCTAGCCAGCTTGGGT-3′. Notably, the first amino acids of the peptide tag (Gly-Ser) were encoded using GGATCC, which is a BamHI site and facilitated downstream cloning steps. For the N-terminal fusion tag, the duplex was Sense: 5′-ACCCAAGCTGGCTAGCCACCATGGGCAGCGTGAGTGGCTGGCGACTGTTCAAGAAGATCAGCGGATCCAACTAACAATAGCGTTATCGAATTCTGCAGATATC-3′ and Antisense: 5′- GATATCTGCAGAATTCGATAACGCTATTGTTAGTTGGATCCGCTGATCTTCTTGAACAGTCGCCAGCCACTCACGCTGCCCATGGTGGCTAGCCAGCTTGGGT-3′. In this case, a BamHI site encodes the final two amino acids of the peptide tag. 目的の遺伝子のオープンリーディングフレーム(Orf)は、補足表S1に詳細に定義されている注入互換性のあるオリゴヌクレオチドでコード領域を増幅するPcrに IDH1、LDHA、DHFR、GC、およびALDH1A1構築物を、pcDNA3. ゲートウェイのクローニング(IDH2構成のみ)の場合、pcdna3.2-V5/DESTのV5タグを置き換えることによって、86bタグを含む宛先ベクトルが作成されました。 The plasmid was digested with PmeI and SacII and an oligo duplex inserted by InFusion. The oligo was: Sense: 5′- TGATCTAGAGGGCCCGCGGGGCAGCGTGAGTGGCTGGCGACTGTTCAAGAAGATCAGCGGCAGCTAAGTTTAAACGGGGGAGGCTA-3′ and Antisense: TAGCCTCCCCCGTTTAAACTTAGCTGCCGCTGATCTTCTTGAACAGTCGCCAGCCACTCACGCTGCCCCGCGGGCCCTCTAGATCA-3′. The Gateway strategy leaves an additional C-terminal ‘scar’ after the final amino acid of the ORF, which encodes “LPTFLYKVVDLEGPR” prior to the 86b tag.HEK2 9 3t、LN1 8、OV−9 0、Hela、2 2RV1、MDA−MB−4 6 8、およびH T−2 9細胞をATCC(それぞれ、CRL−1 5 7 3、CRL−2 6 1 0、CRL−1 1 7 3 2、CCL2、CRL−2 5 0 5、HTB−1 3 2、およびHTB−3 8)から得た。 HuCC-T1とCC-LP-1は、N.Bardeesy博士(マサチューセッツ総合病院、ボストン)の親切な贈り物でした。 HEK2 9 3t細胞を、1 0%ウシ胎児血清(FBS)、6m M L−グルタミン、1m Mピルビン酸ナトリウム、5 0U/mLペニシリン、および5 0μ g/mLストレプトマイシンを含むDMEM(4. LN1 8、H T−2 9、CC−LP−1およびHela細胞を、ピルビン酸ナトリウムなしで上記培地中で培養した。 OV−9 0細胞を、MCDB1 0 5培地の1:1混合物中で培養した(Cell Applications Inc. 1 5%FBS、1%ペニシリン−ストレプトマイシン(Life Technologies)、および最終濃度1.8 5g/L重炭酸ナトリウム(Hyclone、G E)を添加したM1 9 9培地(Hyclone、G E)を添加した。 2 2RV1、Hucc−T1、およびMDA−MB−4 6 8細胞を、1 0%FBS、6m MのL−グルタミン、1 0 0単位/mLのペニシリン、1 0 0μ g/mLのストレプトマイシンを補充したRPMI1 6 4 0中で増殖させた。 全ての細胞を、5%CO2に維持された加湿インキュベーター中で3 7℃で増殖させ、Mycoalert detection kit(Lonza)を用いてマイコプラズマの陰性を試験した。

組換えタンパク質およびペプチドの生産および精製

11Sおよび86bタンパク質は、GenScriptによって生産されました。 組換え1 1S断片については、コードDNA配列を6x hisタグに融合させて下流精製を容易にし、配列をe.coli発現ベクターにサブクローニングした。 BL21スター(DE3)細胞は、組換えプラスミドで形質転換し、単一のコロニーは、タンパク質発現の誘導のためのIPTGを含むLB培地に接種した。 SDS−PAGEおよびウェスタンブロット分析を使用して、発現をモニターし、最適な収穫時期を選択した。 細胞を遠心分離によって回収し、ペレットを超音波処理によって溶解した。 Hisタグ精製後、画分を0.22μ mフィルターを通して滅菌した。 タンパク質は、標準プロトコルおよびマウス抗His mab(Genscript,Cat.No.A0 0 1 8 6)を使用してSDS−PAGEおよびWestern blotによって分析した。 タンパク質は1X PBS、10%グリセロール、pH7.4に保存され、還元条件下でのCoomassie Blue-stained SDS-PAGEゲルの濃度分析によって推定されるように、純度は約90%であった。 15アミノ酸86bペプチドは、超純粋なdh2oに保存され、HPLCによって純粋な99.9%であった。

低スループット(96ウェルPCRプレートまたはストリップ)CETSA相補アッセイ

細胞は、1.25mlの複合体(6.25μ l Lipofectamine2000および3μ g DNA per well)と1.25mlのHEK293T細胞懸濁液(1×106/mL、1.25×106細胞合計)を組み合わせた逆トランスフェクション手順を用いて6ウェル皿にトランスフェクトした。 CDK9については、ウェル当たり2μ gのDNAを使用した。 2 4時間(CDK9については4 8時間)の後、細胞をトリプシン化によって回収し、dpbs(Cacl2およびMgcl2を含む)+1g/Lグルコース、1X Halt protease inhibitor cocktle(Thermofisher)、および0. 温度範囲の実験(化合物または単回投与なし)のために、試料を、チューブあたり30μ lでPCRストリップにアリコートした。 化合物を添加し、細胞を37℃で1時間インキュベートした。予備加熱されたサーマルサイクラーを用いて5分間、室温に平衡化させ、6μ lの6%NP4 0を各ウェルに添加した。 凍結融解実験のために、チューブをドライアイス/エタノール浴上のアルミニウムPCRブロックに3分間入れ、37℃で3分間インキュベートし、3秒間ボルテックスし、これらのステップを3回追加して繰り返した。 1 1S(Genscript)およびfurimazine基質(Nano−Glo Luciferase Assay System,Promegaから)を、1 0 0nMおよび0の最終濃度で添加した。クリアフィルタを装備したViewLux High-throughput CCD imager(Perkin Elmer)を使用して、それぞれ5倍、およびサンプルを発光強度について分析した。

384-well CETSA assay

細胞を逆トランスフェクション手順を用いてT75フラスコにトランスフェクトし、9mLの複合体(45μ l Lipofectamine2000および22.5μ g DNA)と10mLのHEK293T細胞懸濁液(1×106細胞/mL、合計10万細胞)を組み合わせた。 2 4時間後、細胞をトリプシン化によって回収し、上記のように1×1 0 6細胞/mlに再懸濁し、Multidrop Combi(Thermofisher)を使用して3 8 4−well PCRプレート(Roche)に分注した(1 5μ l細胞/ウェル)。 プレートを密封し、指示された温度で3.5分間加熱し、加熱相に1.5℃/秒のランプ速度および冷却相に最大ランプ速度を使用してAB qPCR machine(Roche)を使用して25℃に冷却した。 ウェル当たり3μ lの6%NP4 0を添加し、細胞溶解を可能にするために3 0分間インキュベートし、続いて1 1Sおよびフリマジン基質を添加した(それぞれ、1 0 0nMお 試料をViewluxリーダを用いて発光強度について分析した。

1,536-well CETSA assay

細胞をトランスフェクトし、上記のように収穫した(384-wellプロトコル)。 細胞を、Multidrop Combiを使用して、1,5 3 6ウェルの白色プレート(Aurora、環状オレフィンポリマー、cat#EWB0 4 1 0 0 0A)中に分注した(5μ lの細胞/ウェル)。 その後、化合物(2 3nL)をpin tool(Wako Automation)を使用してピン止めし、3 7℃で1時間インキュベートした。プレートを、加熱ブロック(下記参照)を使用して示された温度および時間で加熱し、2 5℃に冷却した。1μ lの6%NP4 0をウェル当たり添加し、プレートを3 0分間インキュベートして細胞溶解を可能にし、続いて3μ lの1 1S(最終濃度1 0 0nM)およびフリマジン基質を添加した。 プレートを遠心分離し、Viewlux readerを用いて発光強度について分析した。 LDHAスクリーンおよびCDK9スクリーンについては、最終濃度は0.それぞれ25Xフリマジンを使用した。 正規化コントロールには、それぞれ、DMSOおよびGSK2 8 3 7 8 0 8a処理試料またはLDHAおよびCDK9の非加熱試料が含まれる。 CDK9カウンタースクリーンは、以下の相違点で上記のように実施した:5μ lの未移入H EK2 9 3t細胞(CETSA緩衝液中1×1 0 6/mL)を、1,5 3 6ウェルプレートに分注し、続いて、化合物の添加、3 7℃のインキュベーション、加熱および溶解工程を上記のように行った。 続いて、5 0 0pM(最終)の8 6bをウェルに添加し、続いて、1 0 0nMの1 1Sおよび0.2 5倍のフリマジン基質(最終)を添加した。

1,536ウェル板を加熱するためのアルミニウムブロックは、XとYでモールドイン補強リブ、Zでボトムウェル面とボトムフランジ面に接する面積の寸法を決定するために板を測定することによって設計されました。6061T6アルミニウム板から機械加工されるブロックを成形し、全軸で板のクリアランスが約0.5mmのフリーフィットとなりました。 ブロックは手動縦のフライス盤、エンドミルおよび表面製造所を使用して機械で造られた。 オーブン加熱実験のために,プレートを対流実験室オーブン(サーモフィッシャー)の中央ラックに置き,蒸発を最小限に抑えるために金属蓋で覆った。細胞溶解物中のCETSA

細胞をCETSA緩衝液中に1.0×106細胞/mL(上記で概説したように)で収集し、NP40を最終濃度0.4%に添加した。 試料をエンド・オーバー・エンドで3 0分間回転させた後(室温)、溶解物を2 0,0 0 0×gで1 0分間遠心分離(4℃)によって清澄化した。 補因子(例えば、NAD+)を清澄化された溶解物に添加した。 温度応答実験のために、25μ lのライセートをPCRチューブに移し、3.5分間様々な温度に加熱した。 等温の線量応答の実験のために、明確にされた溶解物の5μ lはBioRAPTR FRDワークステーションを使用して1536井戸の版に分配され、サンプルはアルミニウムブロック 試料を室温に平衡化させ、基質を添加した(最終濃度:100nM11S、0.5Xフリマジン)。 発光は、上記で概説したように、Viewlux imagerを使用して捕捉した。

ウェスタンブロット

サンプルは、溶解のための凍結融解サイクルを使用して、低スループット相補アッセイのセクションで概説されているよ サンプルを、MOPS緩衝液を使用して、4〜1 2%Bis−Tris Nupageゲル(Thermofisher)上で実行し、iBlot2transfer systemを使用して、2 5Vで7分間、PVDF膜に移した。 膜を5%ミルク溶液(5 0m M Tris H C L、pH6;1 5 0m M Nacl;0. 抗体は: 抗ID H1(Cell Signaling#8 1 3 7,1:5 0 0)、抗ID H1(R1 3 2H)(Millipore#MABC1 7 1,1:5 0 0)、抗LDHA(Cell Signaling#3 5 8 2,1:1 0 0 0)。 抗ウサギ/マウス−HRP(ウサギ=Cell Signaling7 0 7 4;マウス=cell Signaling#7 0 7 6)を1:2 5 0 0で添加し、室温で1時間インキュベートした。 Supersignalwestdura溶液(Thermofisher)を用いて化学発光信号を生成し,Bioradchemidocシステムを用いて捕獲した。 濃度測定分析は、Photoshopソフトウェア(Adobe)を使用して行った。

2-HGアッセイ

HEK293t細胞は、2を添加することにより、24ウェル皿に逆トランスフェクトしました。トランスフェクション複合体(0.75μ gプラスミドDNA、1.5μ l Lipofectamine2000/ウェル)に5×105細胞。 72時間後に細胞培養培地を回収し、15μ lを384ウェル不透明プレートに移した。 1.5μ lの660mM HClを各ウェルに加え、試料を室温で10分間インキュベートした。 1.5μ lの720mM Tris-HCl塩基を各ウェルに添加した。 0)、1 0 0μ MのNAD+、1μ g/mlの活性組換えd−2−ヒドロキシグルタル酸デヒドロゲナーゼ(D2HGDH;Biovision、Cat:P1 0 0 1)、5μ Mのレサズリン、0.: D5 5 4 0)を添加し、プレートを室温でインキュベートした。 2-HG標準曲線を100mM HEPES(pH8.0)で調製した。 蛍光は、E X:5 2 5、Em:5 9 8/2 5フィルタを使用して、Viewlux reader上で測定した。

生化学的アッセイ

LDHA生化学的アッセイは、以前に記載されたように実施した29。 手短に言えば、3μ lのヒト乳酸脱水素酵素5(2nM最終)(no. A38558H,Meridian Life Science,Inc. 0 1%Tween−2 0)を、黒色固体底部1 5 3 6ウェルアッセイプレート(Greiner Bio−One)に加えた。 化合物pin移動(2 3nL)の後、LD Hアッセイ緩衝液中のNADH(最終0. 室温で5分間培養した後、1μ lの検出試薬を各ウェルに添加した。 プレートを直ちにViewLux readerに移し、得られた任意のレソルフィン蛍光を0分および10分で測定した(ex540nm、em590nm)。 蛍光は、各プレート上の酵素フリーおよびDMSO処理コントロールウェルを使用して正規化した。

タグなしタンパク質を用いたALDH1A1生化学アッセイは、以前に記載されているように行われた31,37。 手短に言えば、アッセイ緩衝液(0.01%Tween20を含む100mM HEPES pH7.5)中の3μ lの20nM精製ヒトALDH1A1を、1,536ウェルの固体底黒色プレート(Greiner Bio One)中に分注した。 化合物または制御ベイ11-7085の二十から三nLは、ピンツール(和光オートメーション)を介して転送しました。 試料を1 5分間インキュベート(室温、光から保護)し、続いて1μ Lの基質添加のNAD+およびプロピオンアルデヒド(それぞれ1m Mおよび8 0μ Mの最終濃度)を行った。 プレートを遠心分離し、3 4 0nm励起、4 5 0nm発光フィルターを装備したViewlux imager上で5分間速度論的モードで読み取った。 5分間にわたる蛍光強度の変化を、各プレート上の酵素フリーおよびDMSO処理対照ウェルを用いて正規化した。CDK9/サイクリンKのためのTR−FRET Lanthascreen E Uキナーゼ結合アッセイを、Thermofisherから購入し、製造業者の指示に従って行った。</p><p>CDK9/サイクリンKのためのTR−FRET Lanthascreen E Uキ 手短に言えば、1Xキナーゼ緩衝液中の4nM CDK9/サイクリンK(Invitrogen#PV4 3 3 5)、2nMビオチン抗H I s A B、2nM E U−ストレプトアビジン、および1 0nMキナーゼトレーサー2 3 6溶液を含むmaster mix4μ lを、Bioraptr FRD workstationを使用して、Greiner1,5 3 6−well白色培地結合プレート中に分配した。 2 3nLの化合物および対照(6μ Mの最終濃度でのDMSOおよびLY2 8 5 7 7 8 5)を、pinツール移送を介してアッセイプレートに直ちに送達した。 プレートを室温で1時間インキュベートさせ、続いて、Tr−FRET蛍光を、Perkinelmer Envision Multilabel plate reader(例:3 1 7/2 0;Em1:6 2 0/1 2;Em2:6 6 5/1 2;遅れ時間1 0 0μ s;積分時間2 0 0μ s)で測定した。

乳酸産生アッセイ

HEK293t細胞を上記のように培養した。 細胞をPBSですすぎ、トリプシン化し、補足物なしのphenol red free DMEM(Life Technologies)に再懸濁した。 細胞を直ちに1 5 3 6ウェルの黒色透明底板(Corning)に4μ l容量のウェル当たり2 5 0個の細胞でめっきした。 2μ lの乳酸反応混合物(Biovision K6 0 7−1 0 0)を各ウェルに添加し、プレートを被覆し、室温で3 0分間インキュベートした。 蛍光は、E X/Em5 2 8/5 9 8nmフィルタを備えたViewlux microplate imagerを用いて測定した。

Aldefluorアッセイ

86bタグ付きALDH1A1活性の初期決定のために、細胞は、複合体の1mL(6μ L Lipofectamine2000および3μ g DNA)の1mLのLN18細胞懸濁液(5×105/mL)と組み合わされ、100μ l/wellの混合物は、黒、クリアボトム96ウェルプレート(コーニング)に分配された逆トランスフェクション手順を用いてトランスフェクションされた。 2 4時間後、培地を除去し、BAAA基質およびHoechst3 3 3 4 2(Thermofisher、それぞれ最終濃度5 0 0nMおよび0. 続いて、ビヒクルDMSOまたはDEAB(最終1μ M)を添加し、BAAAのBAAへの変換を可能にするために、プレートを3 7℃で3 0分間インキュベートした。 細胞を洗浄し、1 0 0μ l/ウェルのAldefluor緩衝液を、In Cell2 2 0 0(GE H Ealthcare)上での画像化の前に分配した。 高スループットアッセイのために、LN1 8細胞を、高スループットH EK2 9 3T CETSAアッセイのために上記のように逆トランスフェクション手順を使用してT7 5フラスコ中にトランスフェクションした。 1 6時間後、細胞を採取し、multidrop Combi dispenserを使用して、黒色、optical quality clear bottom、TC処理された1,5 3 6−wellプレート(Aurora Microplates)に播種し(1,0 0 0細胞/ウェル/5μ l)、3 7℃で一晩インキュベートした。 2分析ソフトウェアのcanded Multi−Target Analysis algorithm(GE H Ealthcare)を使用して画像を分析した。

膜熱完全性アッセイ

30,000HEK293t細胞を、0.5%DMSO(合計1.5%DMSO)を補充した1Xプロテアーゼ阻害剤カクテル(ThermoFisher)を含む30μ lのCETSA緩衝液中で調製した。

膜熱完全性アッセイ

30,000HEK293T細胞を、0.5%DMSO(合計1.5%DMSO)を補充した。 DMSO耐性実験のために、DMSOを0、1、2、または3%でDPBSに添加した。 細胞懸濁液を4度間隔を用いて42〜74℃で3.5分間加熱し、次いで湿った氷上のアルミニウムブロックに除去した。 2%trypan blue)と混合し、直ちにC−chip血球計(Incyto、Korea)を使用して計数した。 トリパン陽性(透過処理)および陰性(無傷)を、各温度でn=2で計数した。 追加の細胞株については、1 0 0μ lの1%DMSOを含有するフェノール赤色遊離DMEM中で、1 0 0万個の細胞を調製した。 細胞を4度間隔で4 2〜9 0℃で3分間加熱し、次いで、湿った氷上でアルミニウムブロックに除去した。 膜の完全性を上記のように評価した。

PAMPA

pION社が特許を取得した攪拌ダブルシンクPAMPA法。 (Billerica,M A)を使用して、先に記載された化合物透過性を測定した3 8。 化合物をph7.4に緩衝されたドナーおよびアクセプター溶液中で希釈し、DMSO濃度は0.5%であった。 透磁率の計算は、Pion Incを用いて行った。 ソフトウェア。

qHTS分析

各アッセイからのデータは、前に説明したように対応する対照に対してプレート単位で正規化した39。 同じ対照を、各アッセイのZ’因子の計算にも使用した。 パーセント活性は、社内ソフトウェア(http://tripod.nih.gov/curvefit/)を使用して導出されました。 すべての濃度−応答曲線を適合させ、AC5 0をGraphpad Prismソフトウェアで計算した。; 曲線は、以前に記述されたように分類された27。 曲線下面積(AUC)は、濃度範囲にわたる応答曲線とx軸との間の面積を近似するために台形則を使用して計算された。 実験内の全ての化合物について、等価濃度範囲を使用した。 活性化合物を分類するために、(ビヒクル対照の)平均からの3μの有効性カットオフを使用した。

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