Summary
评估候选抑制剂在完整细胞中参与目标的能力对药物的发现至关重要。该协议描述了一个384井格式的细胞热移检测,可靠地检测针对野生型SHP2或其致癌变异的抑制剂的细胞靶接触。
Abstract
Src-同源性2(SH2)域包含磷酸酶2(SHP2), 由PTPN11 原生基因编码,是受体酪氨酸激酶(RTK)驱动细胞信号的关键中介,促进细胞生存和增殖。此外,SHP2由免疫检查点受体招募,以抑制B和T细胞活化。异常SHP2功能已牵连到许多癌症的发展,进展和转移。事实上,小分子SHP2抑制剂最近已进入临床试验,用Ras/Raf/ERK通路活化治疗实体肿瘤,包括具有一些致癌Ras突变的肿瘤。然而,目前SHP2抑制剂的一类对白血病中频繁发生的SHP2致致致变异无效,而针对致癌SHP2的特定小分子的发育是当前研究的主题。大多数药物发现运动涉及细胞细胞酸蛋白(如 SHP2)的一个常见问题是,推动化学发现的主要检测方法通常是体外检测,不报告候选化合物的细胞靶度。为了提供一个测量细胞靶位参与度的平台,我们开发了野生型和突变型SHP2细胞热移测定。这些测定能够可靠地检测SHP2抑制剂在细胞中的目标接触。在这里,我们提供了该测定的综合方案,为SHP2抑制剂的评估和表征提供了宝贵的工具。
Introduction
酪氨酸磷酸化在细胞1、2,的信号转导中起着重要的作用。这种转化后修饰由蛋白质酪氨酸激酶(PTKs)催化,由蛋白质酪氨酸磷酸盐(PTPs)逆转。因此,异常PTK或PTP功能导致许多遗传或后天人类疾病3,4,5,6。,5,63,Src-同源性2(SH2)包含磷酸酶2(SHP2)是一种广泛表达的非受体类型PTP编码的原生基因PTPN117,是许多生理过程的关键调节器,涉及信号转导通过激活Ras/Raf/ERK,PI3K/Akt,或JAK/STAT信号通路8。通常,SHP2 活动受到严格调节,以防止异常信令。在基础条件下,SHP2由其N端子SH2域自动抑制,该域阻止访问催化磷酸酶域内的活性位点(图1A)9,10。9,10Figure 1A细胞活化后,酪氨酸磷酸化结合蛋白会招募SHP2,使其采用活性构象,其中活性位点现在可进入其基质。在许多癌症中,SHP2活性升高。PTPN11中的体动增益(GOF)突变主要在白血病中得到识别,并防止N-SH2域与磷酸酶域结合,导致形成活性SHP2(图1B)11。11PTPN11 中的细菌性 GOF突变导致 50% 的努南综合征病例,这是一种发育障碍,恶性肿瘤风险增加 12。在PPN11突变很少的实体肿瘤中,磷酸化结合蛋白的含量更高,导致SHP2活性增强(图1C)。SHP2对于免疫检查点信号也很重要,因为BTLA或PD-1等检查点受体招募SHP2去磷化关键信号分子,防止免疫细胞激活13、14、15。13,14,15
以小分子为目标PPT一直是一个挑战,因为PTP的活性位点具有高度的保存和高充电性;针对活动位点的抑制剂通常有效,但表现出较差的选择性和口服生物利用度16,17,18,19,20,21,22。16,17,18,19,20,21,22事实上,许多报告的SHP2抑制剂在细胞23中缺乏选择性和缺乏疗效。最近,SHP2的异体抑制剂具有良好的效力和优异选择性的报告(例如,SHP09924和RMC-455025),并引发了人们对SHP2抑制剂的重新兴趣。基于SHP099和RMC-4550的化合物目前处于第一阶段临床试验中,用受体酪氨酸激酶(RTK)通路激活26,27治疗实体肿瘤。虽然具有开创性,这些化合物是无效的许多SHP2的致癌突变体,推动白血病发生在大量的血液癌患者28,29,30。28,29,30SHP099样化合物对SHP2致致致变异的缺乏效力源于其独特的等量性机制,因为它们通过结合和稳定SHP2突变体中被破坏的不活跃的闭合构象抑制SHP2活性。此外,根据最近的一份报告31,适应抵抗机制在治疗SHP099样抑制剂的患者是相当可想而知的。因此,开发针对其主动、开放状态的下一代SHP2抑制剂是一个激烈研究的主题。
新型SHP2抑制剂在细胞中的表征是铅优化过程的一个重要方面。关键的,经过验证的靶向作用,抑制剂在生理条件下提供一个额外的信心水平,药用化学资源被有效地部署在具有有希望的细胞疗效的化合物上。过去,已经开发出几种评估小分子抑制剂与靶点结合的方法,主要针对蛋白激酶32。为了开发SHP2细胞靶点接触性测定,我们利用细胞热移检测33。这种测定类似于蛋白质34的体外热移(PTS)测定,监测目标蛋白质的热稳定性,这种稳定性通常由小分子的结合改变。原始检测是一种低通量检测,利用抗体来量化目标蛋白水平。或者,我们选择了最近报道的热移位测定的变种,利用β-半乳糖酶片段补充(EFC)测定(图2)35 。35对于这些实验,感兴趣的蛋白质在细胞中表达为N-或C-终端融合蛋白,携带增强的ProLabel标签(ePL,β-半乳糖酶的42个氨基酸片段)。然后将细胞转移到384孔PCR兼容板,并孵育感兴趣的化合物。热循环器用于对细胞施加温度梯度,其蛋白质会随着温度的升高而变性和聚合。这些细胞的热稳定性取决于其温度的升高。候选化合物结合和稳定感兴趣的蛋白质的能力将导致该蛋白质的热稳定性增加。因此,在细胞分解后,那些由候选化合物稳定下来的标记蛋白将在高于通过车辆控制孵育的细胞标记蛋白的高温下留在溶液中。报告器酶接受器(EA)能够补充可溶性ePL标记蛋白,从而使用发光基β-半乳糖酶活性。
我们最近开发了一个强大的细胞热移测定野生型SHP2(SHP2-WT)和频繁的SHP2致癌变种(SHP2-E76K)在小型384井格式36。在这里,我们报告此检测的详细协议,该检测可可靠地检测SHP2抑制剂在细胞中的目标参与度,并证明抑制剂效力与细胞热移数据之间的高度相关性。一般检测工作流如图3 所示。我们的平台使用N-终端标记全长ePL-SHP2融合蛋白。有关生成相应的 pICP-ePL-N-SHP2-WT 和 pICP-ePL-N-SHP2-E76K 表达质粒,请参阅我们最近的出版物36。此测定可以使用热梯度进行,以建立 SHP2 热剖面,并确定存在或不存在抑制剂的 SHP2 熔化温度。一旦建立了热剖面,也可以在等温条件下进行,从而允许抑制剂剂量反应评估。下面描述了这两种类型的实验。
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. 细胞培养和试剂的准备
- 配配 10% 胎儿牛血清、1x 抗生素/抗菌剂、20 mM HEPES 和 1 mM 丙酮酸钠的 500 mL 生长介质。储存在4°C。
- 从冷冻原库存瓶中解冻蜂窝热移试剂(EA试剂、解液缓冲液和基材)。
- 将试剂和缓冲液分配为2 mL等分,储存在-20°C。
注:避免冻结/解冻,以便可重复性,仅使用测定程序所需的试剂量。
2. HEK293T电池的生长和维护
- 从低温存储获得低通道粘附 HEK293T 细胞。
- 在37°C、5%CO2下保持生长介质中的 HEK293T 细胞。
- 每 4 天以 1:14 的比例拆分细胞。
注:为了获得最佳性能,HEK293T 电池不允许超过 25 次。
3. HEK293T细胞制备,用于瞬态转染
- 使用 3 mL 的细胞分离试剂从 16 mL 板中分离 HEK293T 细胞。
- 用 12 mL 的生长介质稀释。以1,400 x g的离心 收集细胞 4分钟。
- 将颗粒重新在 10 mL 生长介质中重新暂停。使用 trypan Blue 和细胞计数器测量细胞的浓度和生存能力。
- 板 7.0 x 105 指数级增长 HEK293T 细胞每井在 6 井细胞培养板约 24 小时转染前。
注:为每一质粒保留一个井,用于转染。 - 在37°C下孵育24小时,5%CO2.
4. HEK293T细胞的转染
- 从纯化质粒存量的pICP-ePL-N-SHP2-WT或pICP-ePL-N-SHP2-E76K(+200 ng/μL)稀释2μg质粒DNA到200μL的转染缓冲液。
- 10 s 的涡流和 1,400 x g 的离心机 4 分钟。
- 在稀释的DNA中加入4μL的转染试剂。10 s 的涡流和 1,400 x g 的离心机 4 分钟。
- 在23°C下孵育10分钟。
- 从培养箱中取出含有生长的 HEK293T 细胞的 6 个井板。将转染混合物添加到6井板的附着细胞中。在37°C下孵育24小时,5%CO2。
5. 检测板的准备
- 在要测试的 DMSO 中准备 10 mM 库存溶液。
- 将抑制剂溶液放入 384 井低死体积源板中,可立即使用。
- 使用液体处理器将所需的抑制剂或车辆 (DMSO) 的体积发现为 384 孔实时 PCR 板,目标最终体积小于 0.5% DMSO (v/v)。使用带惰性气体净化的板密封器密封板。
注:对于抑制剂剂量反应测定,请确保相应地回填DMSO,以便每个抑制剂浓度使用同等数量的DMSO。为了获得最佳效果,请将板在 23 °C 下存放,并在 24 小时内使用板。
6. 转染细胞分离和制备
- 在37°C水浴中,预孵化生长培养基和细胞分离试剂。从培养箱中取出转染细胞。从板的孔中轻轻吸气介质。
注:对每一个包含不同转染质粒的井使用新的吸气器。 - 加入0.3 mL的细胞分离试剂。来回轻轻摇动板,彻底覆盖板底表面。在23°C下孵育2分钟。
- 在每个井中添加 1 mL 的生长介质。轻轻移液介质和孔中的细胞,并转移到 15 mL 猎鹰离心管。以1,400 x g的离心 收集细胞 4分钟。
- 轻轻地但彻底吸气的媒体。
注:细胞分离试剂中残留的酚红色会干扰测定。 - 在 2 mL 的生长介质中小心地重新暂停细胞颗粒。使用 trypan Blue 和细胞计数器测量细胞的浓度和生存能力。
注:细胞生存能力应为 > 90%以获得最佳效果。 - 稀释细胞浓度为125个细胞/μL。例如,对于 5 μL 测定,这是 +625 细胞/+L。为了获得最佳生存能力,使细胞保持悬浮不超过2小时。
7. 使用SHP2抑制剂孵育细胞
- 将细胞分配到无菌单通道溶液槽中。
- 在2,500 x g的2,500 x g下,由SHP2抑制剂沉积预先准备的 384-井 实时PCR板,在23°C下5分钟。
- 从复合板上取下密封件。使用 125 μL 多通道移液器,将 5 μL 稀释的细胞添加到所需的孔中。
- 将板以 42 x g离心 30 s,无需在板上盖上。将盖子密封在板旋转后,在37°C下孵育检测板,5%CO2 1小时。2
8. 制备化学发光试剂主混合
- 电镀电池后,从-20°C存储中去除所需的检测试剂(EA试剂、Ly试剂、解液缓冲液和基材)。23 °C 下解冻试剂。
注:为了便于传输,请准备一个体积是已沉积到板的细胞总体积的1.5倍。使用后不要重复使用试剂。 - 使用条件 EA-10 准备试剂的主组合,该组合由组件和体积分数组成,如下所示:EA 试剂 (0.17)、解液缓冲液 (0.17)、基板 (0.67)。
注:试剂比基于供应商手册中指定的优化实验。
9. 等温或热轮廓梯度热脉冲
- 编程梯度热循环器以传递热脉冲。
- 对于热轮廓梯度实验,请预编程带以下示例规格的热循环器:
- 热脉冲:3分钟所需的熔化温度(垂直或水平梯度+/- 15 °C;例如38-68°C分布在24孔中,温度增量为1.25°C)。
- 平衡恢复步骤:3分钟20°C,斜坡速度 = 1 °C/s
- 对于等温实验,设置协议设置如下:
- 热脉冲:3分钟55°C。 平衡恢复步骤:3分钟20°C,斜坡速度 = 1°C/s
注:为了提高可重复性,由于在热循环器达到所需温度时很难精确放置板,因此在开始 3 分钟脉冲之前,将程序设置为倒计时 15 秒。对于本实验中使用的热循环器, 请参阅材料表,盖子在热脉冲期间保持。
10. 分析检测和测量
- 通过向每孔添加等量(5 μL)来补充分析板,使用多通道移液器进行分析。
- 将板 42 x g 离心 30 s。在黑暗中23°C储存30-60分钟。
- 使用能够检测 384 孔格式的发光的微孔板读取器测量化学发光。使用优化的板型和集成时间(集成时间 1000 ms,稳定时间 0 s)执行发光测量。测量值作为计数/s 和输出,以进行进一步分析。
11. 数据分析
- 使用科学的 2D 图形和统计软件分析发光数据。
- 通过使用非线性回归和博尔茨曼西格莫德模型分析规范化的发光数据(与车辆控制规范化)来生成热剖面。
注:在热剖面实验中,计算的V50(曲线底部和顶部之间的中点温度)定义了SHP2的熔化温度。在等温实验中,EC50 定义了抑制剂的浓度,这种浓度提供半最大值。
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
SHP2-WT的热梯度实验产生了一个西格莫德细胞热轮廓,其熔化过渡范围很窄,对于折叠蛋白来说,这是典型的和一致的(图4A)。SHP2 由三个独立的域组成:两个 SH2 域和催化域(图 1)。在自动抑制闭合构象这些域中,这些域是自关联的;在热剖面廓实验中观察到的熔化过渡大概反映了细胞中的这种状态。在10μM下与同性抑制剂SHP099的SHP2-WT的孵育,将SHP2-WT热剖面稳定到显著且可测量的程度(图4A)。这反映了SHP099样抑制剂的已知结合模式,在调节结合SH2域和催化亚单位之间充当"分子胶"37。 重要的是,我们的蜂窝热移检测证实SHP099可以穿透细胞并结合到标有SHP2-WT的细胞上。SHP2 的稳定性也随着 SHP099 样同分子化合物的功效而跟踪。在 10 μM 时,更强大的 RMC-4550(报告 IC50 = 0.6 nM)比 SHP099(报告 IC50 = 70 nM)对 SHP2-WT(图4B)产生更大的稳定性。
我们观察目标啮合测定与原生突变SHP2-E76K的热剖面的不同行为(图4C)。SHP2-E76K 的热剖面具有较窄的熔化过渡,反映了 E76K 突变对 SHP2 三级结构的不稳定,已知该结构会破坏 SH2 域与催化子单元之间的相互作用。因此,与WT蛋白相比,观察到的熔化温度降低。重要的是,当用10μM的亚样素抑制剂SHP099孵育时,只观察到边际热稳定,与SHP099和类似抑制剂28、29、3029的已知特性一致。28
要探测的ePL标记蛋白的表达水平可以显著影响信号强度。显示 (图 4D) 是瞬态和稳定集成的 SHP2-WT 细胞在相同测定条件下的热配置文件。这些不同曲线的规范化提供了可比的热剖面(图4E),表明EFC检测系统的范围很广。需要注意的是,我们采用了瞬态转染和稳定集成SHP2表达细胞,具有可比的结果。对于稳定的细胞系的生成,应该注意,应该使用HK293细胞,而不是HEK293T细胞,因为HEK293T细胞已经有一个新霉素抗性标记,将阻止选择具有集成的pICP-ePL-N-SHP2质粒的细胞,该质粒含有一种新霉素/卡那霉素抗性基因,用于在哺乳动物细胞中选择。
为了获得抑制剂剂量-反应测量,可以在等温条件下对细胞进行复合滴定。为此,我们建议首先确定这些测量的温度最佳。利用热循环器在 384 井板的"短"轴上产生热梯度的能力,可以在单个板上执行一系列等温滴定。 图 5A 显示了使用 RMC-4550 的有限五点剂量响应对 SHP2-WT 进行此优化的代表性结果。温度过低,使蛋白质变性,产生的高信号独立于药物。同样,温度过高,化合物稳定蛋白质的能力也很小。然而,根据本实验确定的最佳温度,使用全 10 点剂量响应的等温滴定结果为RMC-4550 产生了有用的 EC 50(图5B)。除了这里显示的代表性数据外,我们还确定,利用优化等温条件进行的实验,可以有效地筛选新型SHP2抑制剂,以利用它们跨越细胞膜和在细胞36中接触其靶点的能力。
图1:SHP2活动的调节。
(A) SHP2活性在正常细胞中受到严格调节。在基础条件下,其 N 端 SH2 域会遮挡磷酸酶 (PTP) 域中的活动站点,从而导致自动抑制。RTK生长因子和细胞因子刺激导致适配器蛋白的酪氨酸磷酸化,然后与SH2域结合,导致一个构象变化,SHP2活性位点进入其基质。(B) 在白血病中经常发现的躯体SHP2突变位于N-SH2和磷酸酶域之间的接口,防止SHP2采用封闭的自动抑制构象,从而产生一种组织活性磷酸酶。(C) 在实体肿瘤中,生长因子、RTK或脚手架适配器的扩增或过度表达导致SHP2异常激活。 请单击此处查看此图的较大版本。
图2:SHP2蜂窝热移原理。
我们的细胞靶点参与性测定基于β-半β酶片段补充(EFC)测定。细胞(HEK293T),用ePL融合标记(β-gal的42个氨基酸片段)表达全长SHP2,用探针化合物处理,并受到短热脉冲,导致SHP2变性,形成不可接近的不溶性聚集体,使ePL标签无法访问。探针化合物与SHP2的具体结合可提高其热稳定性。热稳定为记者酶化学发光系统提供更可溶性靶蛋白,用于补充ePL标签。聚合导致补充和亮度降低。这个数字从参考文献36修改。 请单击此处查看此图的较大版本。
图3:小型SHP2设备工作流程。
检测的常规性能使用指示的设备。检测板使用声学液体处理机进行准备,该处理器提供纳米光体积的化合物。可以通过多通道移液器或使用自动液体分配器手动进行细胞转移。热脉冲变性使用热循环器,可向 384 井板提供热梯度。微孔板读卡器用于检测β-gal EFC 测定化学发光。 请单击此处查看此图的较大版本。
图4:同体SHP2抑制剂与SHP2-WT和SHP2-E76K蛋白的细胞靶接触。
(A) 车辆存在的SHP2-WT蛋白(DMSO,红色)产生一个表现良好的细胞热轮廓,其狭窄的熔化过渡与自抑制状态的折叠蛋白一致。SHP2-WT表达细胞的孵育与10μM SHP099稳定蛋白质在绑定状态(蓝色)。(B) SHP2-WT 的细胞目标啮合热剖面图在 SHP099 样类体抑制剂 RMC-4550(10 μM,蓝色)不存在的情况下。RMC-4550 比 SHP099 的细胞稳定性提高了。这种增加的目标参与轨道与更大的生化效力。(C) SHP2-E76K突变体具有不太明显的熔化曲线,与基本上处于"开放"活动形式(红色)的状态一致。SHP099在10μM时仅微小增加SHP2-E76K熔化温度(蓝色),与生化抑制和细胞功效数据一致。(D) 观察到的化学发光信号对应于ePL-SHP2的表达水平。与瞬态转染的 HEK293T 细胞相比,在其中,ePL 标记的 SHP2-WT 稳定地集成到基因组中的 HEK293 细胞,其 ePL-SHP2 表达水平降低。因此,与瞬态转染的 HEK293 细胞(红色)相比,原始的未正常化学发光热轮廓显示稳定表达 HEK293 细胞(蓝色)的发光信号大大降低。 E) 稳定(HEK293)和瞬态转染(HEK293T)的原始化学发光数据正常化,产生了类似的热剖面,显示了测量的灵敏度。数据点和误差条(±SD)表示重复的测量值。 请单击此处查看此图的较大版本。
图5:SHP2-WT的细胞靶位接合等温剂量反应测定。
(A) 为了建立最佳等温条件,以评估SHP2抑制剂的剂量依赖性靶度,首先在384井板的短轴上进行热梯度。这允许对抑制剂的五点剂量反应(RMC-4550;0.08~10μM)进行有效评估,以确定最佳温度。(B) RMC-4550的全细胞等温剂量反应(10点),最佳温度为56°C。 在此温度下指示 EC50。 数据点和误差条(± SD)表示四倍测量。 请单击此处查看此图的较大版本。
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
我们提出了一个目标参与性测定,可以确认小分子与细胞中的SHP2磷酸酶的直接结合。该测定可以区分低亲和力抑制剂和高亲和力抑制剂,更重要的是,证实SHP099型的类体抑制剂对高致癌SHP2-E76K突变体缺乏效力。这种小型化测定的优势在于它能够集成到SHP2抑制剂筛选运动中。检测方法通过未知化学物质确认细胞内与SHP2结合的能力,是保证有效部署筛选资源的重要能力。总体而言,小型化协议是可靠可靠的。
测定的一个关键方面是时间;HEK293T细胞转染后24小时获得最佳效果。SHP2-WT和SHP2-E76K蛋白看起来不是有毒的;然而,长期高表达会降低实验的灵敏度,需要重新优化。仔细处理细胞分离并准备进行检测是另外一个关键考虑因素。但是,标准细胞培养方法足以生成高质量的数据。由于此检测使用少量,我们已将许多离心步骤纳入工作流。这些步骤的目的是确保定量混合,因此建议遵守离心的加速度和时间。值得注意的是,检测试剂在处理不当后可能会受到影响。因此,我们建议它们被等分和存储冻结,直到使用。
此检测性能中最常遇到的问题是不稳定(噪声)或低发光信号。为了确定这一问题的根源,常规是使用抗ePL抗体对转染的 HEK293T 细胞进行西式印迹分析,以确保 SHP2-WT 和 SHP2-E76K 的可靠表达水平。我们使用步骤4中概述的试剂协议获得了最佳结果。一旦建立了转染条件,并获得SHP2表达质粒的单一库存,我们发现测定是高度可靠的。
测定开发需要优化化学发光信号窗口,以确保获得可靠的结果。为了优化检测窗口,最重要的参数是供应商手册中描述的检测试剂主组合的配方。此优化通过系统地将 EA 试剂与基底比在主混合物中更改,同时将解解缓冲元件保持不变(四种不同的条件通常足以进行此测量)。具有零 EA 试剂的条件用作背景。测定按上述方式执行,并计算观测到的信号与背景(S/B)的比率。当 S/B 比率为 >50 时,可获得可靠的结果。应避免导致超高信号的主混合条件,因为它们会导致化学发光基板耗尽。
测定的潜在局限性是它的敏感性。根据我们的经验,在SHP2磷酸酶抑制检测中具有至少低微摩尔效力的抑制剂在细胞热移检测中产生可测量的效果是必需的。作为一般准则,我们建议首先使用重组SHP236评估体外PTS测定中的候选化合物。根据我们正在进行的SHP2抑制剂发现计划的结果,一种化合物能够将SHP2体外熔化温度移出,并很好地跟踪其稳定(或有时破坏)细胞中SHP2蛋白质的能力。有趣的是,SHP099样同源抑制剂的SHP2-WT的相对稳定性似乎大于同样有效的SHP2活性位对位抑制剂引起的相对稳定,可能反映了同源抑制剂有效稳定SHP2-WT蛋白生理相关构象的能力。
除了SHP2磷酸酶,我们在开发其他磷酸盐和激酶的细胞靶度接触性测定方面也获得了经验。不同蛋白质靶点的主要考虑因素是利用正负对照实验的组合来确定测定的有效性,然后再将资源充分投入对配体结合数据的解释。此外,还有其他技术可用于评估蜂窝目标参与度。我们已经探索了SHP2磷酸酶的一些替代品,但发现这种检测在我们的努力中非常有用。最后,该测定独立于SHP2酶活性,因此允许对小分子进行评价和优化,而不考虑其结合模式。
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
作者声明,他们与本文的内容没有利益冲突。
Acknowledgments
这项工作得到了国家卫生研究院赠款1R21CA195422(L.T.)、爱泼斯坦家庭基金会奖(至N.D.P.C.)和NCI癌症中心支持赠款P30CA030199的支持。此外,该项目由国家癌症研究所、国家卫生研究院的联邦资金提供,根据《化学生物学联合会合同第12号》提供。HHSN261200800001E。本出版物的内容不一定反映卫生与服务部的观点或政策,提及商品名称、商业产品或组织也不意味着得到美国政府的认可。内容完全由作者负责,不一定代表国家卫生研究院的官方观点。
Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
384-well gradient equipped thermocycler | Eppendorf AG | X50h | |
384-well low dead volume microplate Echo qualified | Beckman Coulter, Inc. | LP-0200 | |
6-well cell culture plates | Greiner Bio-One | 657 160 | Sterile with lid |
Antibiotic-Antimycotic (Anti Anti) 100 X | Thermo Fisher Scientific | 15240-062 | |
Cell counter | Thermo Fisher Scientific | Countess II FL | |
Dulbecco's Modified Eagle Medium 1X + GlutaMAX | Thermo Fisher Scientific | 10566-016 | 500 mL |
Echo acoustic liquid handler | Beckman Coulter, Inc. | Echo 550 | |
Electronic multichannel pipette | Thermo Fisher Scientific | E1 ClipTip | |
Fetal bovine serum | Thermo Fisher Scientific | 26140-079 | 500 mL |
HEPES buffer | Thermo Fisher Scientific | 15630-680 | 100 mL |
InCell Pulse starter kit | Eurofins DiscoverX Corp. | 94-4007 | Components include EA buffer, lysis buffer, and substrate |
Microplate reader | Tecan Trading AG | Spark | |
Single channel solution trough | Thermo Fisher Scientific | S253012005 | |
Sodium pyruvate | Thermo Fisher Scientific | 11360-010 | 100 mM |
Thermal microplate sealer | Agilent Technologies, Inc. | PlateLoc | |
Transfection reagents | Polyplus Transfection | jetPRIME | |
Trypan blue | Thermo Fisher Scientific | T10282 | |
TrypLE Express reagent | Thermo Fisher Scientific | 12605-010 | |
Twin.tec 384 real-time PCR plates | Eppendorf AG | 30132734 |
References
- Hunter, T. Tyrosine phosphorylation: thirty years and counting. Current Opinion in Cell Biology. 21 (2), 140-146 (2009).
- Alonso, A., et al.
Protein tyrosine phosphatases in the human genome. Cell. 117 (6), 699-711 (2004). - Cohen, P. Protein kinases-the major drug targets of the twenty-first century. Nature Reviews Drug Discovery. 1 (4), 309 (2002).
- Ferguson, F. M., Gray, N. S.
Kinase inhibitors: the road ahead. Nature Reviews: Drug Discovery. 17 (5), 353-377 (2018). - Stanford, S. M., Bottini, N. Targeting Tyrosine Phosphatases: Time to End the Stigma. Trends in Pharmacological Sciences. 38 (6), 524-540 (2017).
- Tonks, N. Protein tyrosine phosphatases--from housekeeping enzymes to master regulators of signal transduction. FEBS Journal. 280 (2), 346-378 (2013).
- Chan, R., Feng, G. PTPN11 is the first identified proto-oncogene that encodes a tyrosine phosphatase. Blood. 109 (3), 862-867 (2007).
- Chan, G., Kalaitzidis, D., Neel, B. The tyrosine phosphatase Shp2 (PTPN11) in cancer. Cancer Metastasis Rev. 27 (2), 179-192 (2008).
- Hof, P., Pluskey, S., Dhe-Paganon, S., Eck, M., Shoelson, S. Crystal structure of the tyrosine phosphatase SHP-2. Cell. 92 (4), 441-450 (1998).
- Barford, D., Neel, B. Revealing mechanisms for SH2 domain mediated regulation of the protein tyrosine phosphatase SHP-2. Structure. 6 (3), 249-254 (1998).
- Neel, B. G., Chan, G., Dhanji, S. Handbook of Cell Signaling (Second Edition). 2, Academic Press. Amsterdam. 771-809 (2010).
- Tartaglia, M., et al. Mutations in PTPN11, encoding the protein tyrosine phosphatase SHP-2, cause Noonan syndrome. Nature Genetics. 29 (4), 465-468 (2001).
- Yokosuka, T., et al. Programmed cell death 1 forms negative costimulatory microclusters that directly inhibit T cell receptor signaling by recruiting phosphatase SHP2. Journal of Experimental Medicine. 209 (6), 1201-1217 (2012).
- Okazaki, T., Maeda, A., Nishimura, H., Kurosaki, T., Honjo, T. PD-1 immunoreceptor inhibits B cell receptor-mediated signaling by recruiting src homology 2-domain-containing tyrosine phosphatase 2 to phosphotyrosine. Proceedings of the National Academy of Sciences. 98 (24), 13866-13871 (2001).
- Watanabe, N., et al. BTLA is a lymphocyte inhibitory receptor with similarities to CTLA-4 and PD-1. Nature Immunology. 4 (7), 670-679 (2003).
- Bialy, L., Waldmann, H. Inhibitors of protein tyrosine phosphatases: next-generation drugs. Angewandte Chemie International Edition England. 44 (25), 3814-3839 (2005).
- Kumar, S., Liang, F., Lawrence, D., Zhang, Z. Small molecule approach to studying protein tyrosine phosphatase. Methods. 35 (1), 9-21 (2005).
- Tautz, L., Pellecchia, M., Mustelin, T.
Targeting the PTPome in human disease. Expert Opinion in Thereapeutics Targets. 10 (1), 157-177 (2006). - Tautz, L., Mustelin, T. Strategies for developing protein tyrosine phosphatase inhibitors. Methods. 42 (3), 250-260 (2007).
- Vintonyak, V., Antonchick, A., Rauh, D., Waldmann, H. The therapeutic potential of phosphatase inhibitors. Current Opinion in Chemical Biology. 13 (3), 272-283 (2009).
- Barr, A. Protein tyrosine phosphatases as drug targets: strategies and challenges of inhibitor development. Future Medicinal Chemistry. 2 (10), 1563-1576 (2010).
- He, R., Zeng, L., He, Y., Zhang, S., Zhang, Z. Small molecule tools for functional interrogation of protein tyrosine phosphatases. FEBS Journal. 280, 731-750 (2012).
- Tsutsumi, R., Ran, H., Neel, B. G. Off-target inhibition by active site-targeting SHP2 inhibitors. FEBS Open Biology. 8 (9), 1405-1411 (2018).
- Chen, Y. N., et al. Allosteric inhibition of SHP2 phosphatase inhibits cancers driven by receptor tyrosine kinases. Nature. 535 (7610), 148-152 (2016).
- Nichols, R. J., et al. RAS nucleotide cycling underlies the SHP2 phosphatase dependence of mutant BRAF-, NF1- and RAS-driven cancers. Nature Cell Biology. 20 (9), 1064-1073 (2018).
- Clinical Trial NCT03114319. , Available from: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03114319?term=NCT03114319_rank=1 (2019).
- Clinical Trial NCT03634982. , Available from: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03114319?term=NCT03634982_rank=1 (2019).
- Sun, X., et al. Selective inhibition of leukemia-associated SHP2(E69K) mutant by the allosteric SHP2 inhibitor SHP099. Leukemia. 32 (5), 1246-1249 (2018).
- LaRochelle, J. R., et al. Structural reorganization of SHP2 by oncogenic mutations and implications for oncoprotein resistance to allosteric inhibition. Nature Communication. 9 (1), 4508 (2018).
- Padua, R. A. P., et al. Mechanism of activating mutations and allosteric drug inhibition of the phosphatase SHP2. Nature Communication. 9 (1), 4507 (2018).
- Lu, H., et al. Resistance to allosteric SHP2 inhibition in FGFR-driven cancers through rapid feedback activation of FGFR. Oncotarget. 11 (3), 265-281 (2020).
- Smyth, L. A., Collins, I. Measuring and interpreting the selectivity of protein kinase inhibitors. Journal of Chemical Biology. 2 (3), 131-151 (2009).
- Martinez Molina, D., et al. Monitoring drug target engagement in cells and tissues using the cellular thermal shift assay. Science. 341 (6141), 84-87 (2013).
- Ericsson, U., Hallberg, B., Detitta, G., Dekker, N., Nordlund, P. Thermofluor-based high-throughput stability optimization of proteins for structural studies. Analytical Biochemistry. 357 (2), 289-298 (2006).
- McNulty, D. E., et al. A High-Throughput Dose-Response Cellular Thermal Shift Assay for Rapid Screening of Drug Target Engagement in Living Cells, Exemplified Using SMYD3 and IDO1. SLAS Discovery. 23 (1), 34-46 (2018).
- Romero, C., et al. A cellular target engagement assay for the characterization of SHP2 (PTPN11) phosphatase inhibitors. Journal of Biological Chemistry. 295 (9), 2601-2613 (2020).
- Ran, H., Tsutsumi, R., Araki, T., Neel, B. G. Sticking It to Cancer with Molecular Glue for SHP2. Cancer Cell. 30 (2), 194-196 (2016).