Imaging Saturation Transfer Difference (STD) NMR: Affinity and Specificity of Protein-Ligand Interactions from a Single NMR Sample.
Imaging Saturation Transfer Difference (STD) NMR: Affinity and Specificity of Protein-Ligand Interactions from a Single NMR Sample.
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DOI：
10.1021/jacs.3c02218
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发表时间：
2023-08-02
影响因子：
15
通讯作者：
Wallace, Matthew
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Monaco, Serena;Angulo, Jesus;Wallace, Matthew
我们结合饱和转移差NMR（STD NMR）与化学位移成像（CSI）和控制浓度梯度的小分子配体开发成像STD NMR，一种新的工具，用于评估蛋白质-配体相互作用。我们的方法允许在单个NMR管中测定蛋白质-配体解离常数（KD）和评估结合特异性，避免了耗时的滴定。我们证明了形成合适的和可重复的浓度梯度的配体沿着的垂直轴的管，对均匀的蛋白质浓度，并提出了一个CSI脉冲序列的收购STD NMR实验在不同的位置沿着样品管。与手动增加[配体]/[蛋白质]比率的常规方法相比，我们可以以更大数量的比率进行STD NMR实验，并在实验时间的一部分（约20%）内构建结合表位。其次，成像STD NMR还允许我们通过监测结合表位图在增加[配体]/[蛋白质]比率时的任何变化来筛选非特异性结合剂。因此，所提出的方法确实具有加快和平滑药物发现过程的潜力。
We have combined saturation transfer difference NMR (STD NMR) with chemical shift imaging (CSI) and controlled concentration gradients of small molecule ligands to develop imaging STD NMR, a new tool for the assessment of protein–ligand interactions. Our methodology allows the determination of protein–ligand dissociation constants (KD) and assessment of the binding specificity in a single NMR tube, avoiding time-consuming titrations. We demonstrate the formation of suitable and reproducible concentration gradients of ligand along the vertical axis of the tube, against homogeneous protein concentration, and present a CSI pulse sequence for the acquisition of STD NMR experiments at different positions along the sample tube. Compared to the conventional methodology in which the [ligand]/[protein] ratio is increased manually, we can perform STD NMR experiments at a greater number of ratios and construct binding epitopes in a fraction (∼20%) of the experimental time. Second, imaging STD NMR also allows us to screen for non-specific binders, by monitoring any variation of the binding epitope map at increasing [ligand]/[protein] ratios. Hence, the proposed method does carry the potential to speed up and smooth out the drug discovery process.
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