BRD4 是一种参与胚胎发生和癌症发展的转录调节因子。与溴结构域和末端外(BET)家族的其他成员(BRD2、BRD3 和 BRDT)一样,BRD4 包含两个溴结构域,可与蛋白质(如组蛋白)上的乙酰化赖氨酸残基结合。BRD4 与细胞周期蛋白 T1 和 CDK9 相关联,这三种蛋白质形成一种名为 P-TEFb 的多蛋白复合物,共同控制基因转录。除了在转录调控中的作用外,BRD4 还参与 DNA 损伤应答。
抑制 BRD4 功能是癌症治疗策略的一部分。最近,通过 PROTAC 分子靶向 BRD4 降解已成为一种新颖且极具前景的治疗方法。
HTRF 总 BRD4 检测可定量细胞裂解物中 BRD4 的表达水平。与蛋白质印迹法不同,该检测完全基于微孔板进行,无需凝胶、电泳或转膜步骤。总 BRD4 检测使用两种标记抗体:一种偶联供体荧光团,另一种偶联受体荧光团。两种抗体均对该蛋白上的特定表位具有高度特异性。当细胞提取物中存在 BRD4 时,加入这些偶联物会使供体荧光团与受体荧光团靠近,从而产生 FRET 信号。信号强度与样品中蛋白质的浓度直接成正比,且无需洗涤步骤即可评估蛋白质的表达水平。
HTRF 总 BRD4 检测原理
双板方案包括:先在 96 孔板中培养细胞,裂解后将裂解物转移至 384 孔小体积检测板,再加入总 BRD4 的 HTRF 检测试剂。该方案能够监测细胞的活力和汇合度。
HTRF 总 BRD4 检测的双板方案
使用 HTRF 试剂检测总 BRD4 可在单个板中完成,该板可用于细胞培养、刺激和裂解,无需洗涤步骤。这种为高通量筛选(HTS)设计的方案能够实现微型化,同时保持稳定的 HTRF 检测质量。
HTRF 总 BRD4 检测的单板方案
将贴壁人细胞系 MCF7、MDA-MB-543 细胞(乳腺)、HELA(宫颈)、SH-SY5Y(骨髓神经母细胞瘤)、HEK-293(胚胎肾)以及鼠细胞系 NIH3T3 和 Neuro2A 以 100,000 个细胞 / 孔的密度接种到 96 孔培养板中,在 37°C、5% CO₂条件下孵育 24 小时。移除培养基后,用 50µL 补充的 4 号裂解缓冲液(1X)裂解细胞。
将悬浮免疫人 PL-21 细胞系(急性髓系白血病)以 100,000 个细胞 / 孔的密度在 96 孔板中加入 30µL,在 37°C、5% CO₂条件下孵育 1 小时,然后用 10µL 补充的 4 号裂解缓冲液(4X)裂解。
使用 HTRF 总 BRD4 试剂盒评估 BRD4 的表达水平。简要步骤为:将 16µL 细胞裂解物转移至小体积白色微孔板中,然后加入 4µL 预混合的 HTRF 检测试剂。室温过夜孵育后记录 HTRF 信号。虚线对应非特异性 HTRF 信号。注意,此前已对细胞密度进行优化,以确保 HTRF 检测处于试剂盒的动态范围内(数据未显示)。
HTRF 总 BRD4 检测可有效检测多种表达不同水平 BRD4 蛋白的细胞模型中的 BRD4。
总 BRD4 检测在多种细胞系中的验证
总 BRD4 检测的药理学验证 ——MCF7 细胞上的 PROTAC
总 BRD4 检测的药理学验证 ——MCF7 细胞上的 GAPDH
将 MCF7 细胞在 96 孔板中(25,000 个细胞 / 孔)于 37°C、5% CO₂条件下培养 24 小时。移除细胞培养基后,用浓度递增的 PROTAC 化合物 dBET6、ARV-771 和 ZXH-3-26 处理细胞,同时使用 PROTAC ARV-471(PROTAC 雌激素受体)作为无关阴性对照。过夜孵育后,移除细胞培养基,向每个孔中加入 50µL 补充的 4 号裂解缓冲液(1X)。细胞裂解后,将 16µL 裂解物转移至 384 孔小体积白色微孔板中,并加入 4µL HTRF BRD4 检测抗体。过夜孵育后记录 HTRF 信号。
如预期(Raina 等人,《美国国家科学院院刊》,2019 年;Winter 等人,《分子细胞》,2017 年;Nowak 等人,《自然化学生物学》,2018 年),三种 BRD4 PROTAC 降解剂可引发 BRD4 蛋白的剂量依赖性减少,其 DC50 * 在纳摩尔范围内,而在 ARV-471 对照条件下,BRD4 的表达水平保持稳定。
在相同条件下观察到管家基因 GAPDH 信号的降低,这表明高浓度 PROTAC 可能诱导细胞毒性。
DC50 指降解剂使 50% 的靶蛋白发生降解时的浓度。
将 MCF7 细胞以 25,000 个细胞 / 孔的密度接种到 96 孔板中,培养 24 小时。然后用针对 BRD1/2/3/4/7/9 和 BRDT 的特异性 siRNA 以及阴性对照 siRNA 转染细胞。孵育 24 小时后,裂解细胞,将 16µL 裂解物转移至 384 孔小体积白色微孔板中,然后加入 4µL HTRF 总 BRD4 检测抗体。过夜孵育后记录 HTRF 信号。
与阴性 siRNA 相比,BRD4 siRNA 使 BRD4 表达水平降低 56%,而在转染其他 BRD siRNA 的细胞中,HTRF BRD4 信号保持稳定。注意,在相同条件下,管家基因 GAPDH 的信号未发生变化。综上,这些结果证明了 HTRF BRD4 检测的特异性和选择性。
使用 siRNA 验证总 BRD4 检测的特异性 ——BRD4
使用 siRNA 验证总 BRD4 检测的特异性 ——GAPDH
将 MCF7 细胞在 T175 培养瓶中的完全培养基中于 37°C、5% CO₂条件下培养。孵育 48 小时后,移除细胞培养基,用 3mL 补充的 4 号裂解缓冲液(1X)在室温下轻轻振荡裂解细胞 30 分钟。
用补充的 4 号裂解缓冲液对细胞裂解物进行系列稀释,将 16µL 各稀释液转移至小体积白色微孔板中,然后加入 4µL HTRF 总 BRD4 检测试剂。
使用等量的裂解物进行 HTRF 和蛋白质印迹法的平行比较。
在此条件下,HTRF 总 BRD4 检测的灵敏度是蛋白质印迹法的 8 倍。
HTRF 总 BRD4 检测与蛋白质印迹法的比较
BRD4 信号通路
BRD4 与超乙酰化染色质区域(也称为超级增强子区域)结合,并招募多种转录共激活因子,促进大型转录调节蛋白平台的组装。该复合物进一步在超级增强子和启动子之间架起桥梁,NFKB 和其他转录因子(TF)在此结合。最后,P-TEFb 刺激 RNA 聚合酶 II,进而启动包括 c-Myc 或 K-Ras 等癌基因在内的多个基因的转录。
该示意图改编自 Muddassir 等人,《皇家化学会进展》,2021 年。
pathway-BRD4-total.svg(BRD4 通路图)
- 应用领域:细胞信号传导
- 自动化兼容性:是
- 品牌:HTRF
- 检测方式:HTRF
- 兼容裂解缓冲液:1 号裂解缓冲液、2 号裂解缓冲液、3 号裂解缓冲液、4 号裂解缓冲液
- 分子修饰:总蛋白
- 产品类别:试剂盒
- 样品体积:16µL
- 运输条件:干冰运输
- 靶标类别:磷酸化蛋白
- 靶标物种:人、小鼠
- 技术:时间分辨荧光共振能量转移(TR-FRET)
- 治疗领域:肿瘤学与炎症
- 单位规格:500 个检测点