SMARCA 基因亚组属于 SWI/SNF 家族,参与染色质重塑与 DNA 损伤修复过程。SWI/SNF 复合物可调控参与 DNA 复制、损伤修复及细胞增殖等关键生命过程的基因。
SMARCA4/BRG1 与 SMARCA2/BRM 是 SWI/SNF 复合物中两种互斥的催化性 ATP 酶亚基。
SMARCA4 功能缺失常与癌症相关,且在 SMARCA4 缺陷型癌症中,SMARCA4 与 SMARCA2 之间的合成致死关系已得到明确证实 —— 即 SMARCA2 失活会导致肿瘤细胞死亡。
在已开展研究的癌症治疗策略中,靶向蛋白降解技术有望克服传统小分子药物的部分局限性。目前,研究人员已开发出 PROTAC(蛋白水解靶向嵌合体)分子,用于诱导 SMARCA 蛋白的选择性降解。然而,SMARCA2 与 SMARCA4 在蛋白质水平上约有 75% 的同源性,因此这类化合物往往会同时靶向两种蛋白。基于此,必须对靶向 SMARCA2 或 SMARCA4 的化合物的选择性进行严格研究。在这类研究中,HTRF 总 SMARCA4 检测试剂盒可作为 HTRF 总 SMARCA2 检测试剂盒的重要配套工具,助力实现可靠的化合物谱分析。
HTRF 总 SMARCA2 检测可对细胞裂解液中 SMARCA2 蛋白的表达水平进行定量分析。与蛋白质印迹法(Western Blot)不同,该检测为全板基检测,无需使用凝胶、进行电泳或转膜操作。
总 SMARCA2 检测采用两种标记抗体: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 SMARCA2 蛋白上的特定表位具有高度特异性。当细胞提取物中存在 SMARCA2 时,加入这两种抗体偶联物后,供体荧光团与受体荧光团会近距离接触,进而产生荧光共振能量转移(FRET)信号。该信号强度与样本中 SMARCA2 蛋白的浓度直接成正比,可在免洗涤检测模式下实现对该蛋白表达水平的评估。
(图示标注:phospho-how-it-works-smarca2-total-assay-principle.svg,即 “总 SMARCA2 检测原理示意图”)
双板检测方案的流程为:先在 96 孔板中培养细胞,随后进行细胞裂解,再将裂解液转移至 384 孔小体积检测板,最后加入总 SMARCA2 HTRF 检测试剂。该方案可实现对细胞活力及汇合度的监测。
(图示标注:phospho-how-it-works-smarca2-total-assay-protocol-01.svg,即 “总 SMARCA2 双板检测方案流程示意图”)
使用 HTRF 试剂检测总 SMARCA2 蛋白时,可在单个培养板中完成所有操作 —— 该培养板可同时用于细胞培养、刺激处理及裂解,无需洗涤步骤。此方案为高通量筛选(HTS)设计,可在实现实验微型化的同时,保持稳定可靠的 HTRF 检测质量。
(图示标注:phospho-how-it-works-smarca2-total-assay-protocol-01.svg,即 “总 SMARCA2 单板检测方案流程示意图”)
采用 HTRF 总 SMARCA2 检测试剂盒,在 A549 细胞(肺癌细胞系)和 HAP1 细胞(野生型)中检测 SMARCA2 的表达水平;同时,采用 HTRF 总 SMARCA4 检测试剂盒检测上述细胞中 SMARCA4 的表达水平。实验前已对细胞密度进行优化,以确保 HTRF 检测信号处于试剂盒的动态检测范围内(相关数据未展示)。
将不同细胞系以 2×10⁵个细胞 / 孔的密度接种到 96 孔培养板中,在 37°C、5% 二氧化碳(CO₂)条件下孵育 24 小时。移除培养基后,用 50 微升(µL)1 倍浓度的 1 号补充型裂解缓冲液在室温下轻柔振荡裂解细胞 30 分钟。随后,取 16 微升细胞裂解液转移至小体积白色微孔板中,再加入 4 微升预混合的检测试剂。在室温下孵育过夜后,记录 HTRF 信号。
结果显示:在 A549 细胞中检测到 SMARCA2 的低水平表达,而 SMARCA4 的表达水平与非特异性信号(虚线标注)相当,表明该细胞中 SMARCA4 不表达,这与文献报道一致(Hoffman, G. R. 等,《美国国家科学院院刊》,2014 年)。
此外,HAP1 细胞中 SMARCA2 的表达水平与非特异性信号(虚线标注)相当,表明该细胞中 SMARCA2 不表达;而正如预期,在 HAP1 细胞中可检测到较高水平的 SMARCA4 表达。
上述结果表明,尽管 SMARCA2 与 SMARCA4 的序列同源性超过 70%,HTRF 总 SMARCA2 检测试剂盒仍对 SMARCA2 具有特异性。
所用细胞系目录编号(购自 Horizon Discovery):HAP1 野生型 #C631。
(图示标注:assay-validation-smarca2-total-pharmaco-1-1.svg、assay-validation-smarca2-total-pharmaco-1-2.svg,即 “利用相关细胞系验证 HTRF 总 SMARCA2 检测特异性的结果图”)
将贴壁生长的人源细胞系 HeLa 细胞(宫颈癌细胞系)、HEK293 细胞(肾细胞系)和 A549 细胞(肺癌细胞系)以 2×10⁵个细胞 / 孔的密度接种到 96 孔培养板中,在 37°C、5% 二氧化碳条件下孵育 24 小时。移除培养基后,用 50 微升 1 倍浓度的 1 号补充型裂解缓冲液在室温下轻柔振荡裂解细胞 30 分钟。
将悬浮生长的人源细胞系 HEL92.1.7 细胞(红白血病细胞系)和 MOLT-4 细胞(T 淋巴细胞白血病细胞系)以 2×10⁵个细胞 / 孔的密度、30 微升体系接种到 96 孔板中,在 37°C、5% 二氧化碳条件下孵育 1 小时,随后用 10 微升 4 倍浓度的 1 号补充型裂解缓冲液在室温下轻柔振荡裂解细胞 30 分钟。
采用 HTRF 总 SMARCA2 检测试剂盒检测 SMARCA2 的表达水平:简要步骤为,取 16 微升细胞裂解液转移至小体积白色微孔板中,再加入 4 微升预混合的 HTRF 检测试剂。在室温下孵育过夜后,记录 HTRF 信号。虚线代表非特异性 HTRF 信号。注:实验前已对细胞密度进行优化,以确保 HTRF 检测信号处于试剂盒的动态检测范围内(相关数据未展示)。
结果显示,HTRF 总 SMARCA2 检测可有效检测不同细胞模型中内源性 SMARCA2 的表达(这些细胞模型中 SMARCA2 的表达水平存在差异)。
(图示标注:assay-validation-smarca2-total-pharmaco-2.svg,即 “多种人源细胞系中 SMARCA2 检测结果图”)
将 HEL92.1.7 细胞以 1×10⁵个细胞 / 30 微升体系接种到 96 孔板中,用浓度递增的 PROTAC 化合物 ACBI1、AU-15330 处理细胞,同时以 PROTAC 化合物 ARV-471(雌激素受体 PROTAC)作为无关阴性对照。孵育过夜后,用 10 微升 4 倍浓度的 1 号补充型裂解缓冲液在室温下轻柔振荡裂解细胞 30 分钟。细胞裂解后,取 16 微升裂解液转移至 384 孔小体积白色微孔板中,加入 4 微升 HTRF 总 SMARCA2 检测抗体。孵育过夜后,记录 HTRF 信号。
结果显示:两种 SMARCA2 PROTAC 降解剂处理细胞后,SMARCA2 蛋白水平呈剂量依赖性下降;而在 ARV-471 对照处理组中,SMARCA2 的表达水平及 ATP 水平均保持稳定。上述结果表明,PROTAC 可诱导 SMARCA2 的特异性降解,其 DC50 * 值处于纳摩尔(nM)级,与预期一致(Farnabay, W. 等,《自然化学生物学》,2019 年;Xiao, L. 等,《自然》,2022 年)。
* 注:DC50 指使 50% 的靶蛋白发生降解时所需降解剂的浓度。
(图示标注:assay-validation-smarca2-total-pharmaco-3-1.svg、assay-validation-smarca2-total-pharmaco-3-2.svg,即 “PROTAC 诱导 SMARCA2 降解实验结果图”)
(图示标注:assay-validation-smarca2-total-pharmaco-4-1.svg、assay-validation-smarca2-total-pharmaco-4-2.svg,即 “PROTAC 对 SMARCA2 与 SMARCA4 作用谱分析相关结果图”)
将 HEL92.1.7 细胞以 1×10⁵个细胞 / 30 微升体系接种到 96 孔板中,用浓度递增的 PROTAC 化合物 ACBI1、AU-15330 处理细胞。孵育过夜后,用 10 微升 4 倍浓度的 1 号补充型裂解缓冲液在室温下轻柔振荡裂解细胞 30 分钟。细胞裂解后,取 16 微升裂解液转移至 384 孔小体积白色微孔板中,加入 4 微升 HTRF 检测抗体(分别使用总 SMARCA2 或总 SMARCA4 检测试剂)。孵育过夜后,记录 HTRF 信号。
结果显示:ACBI1 和 AU-15330 可诱导 SMARCA2 和 SMARCA4 的水平呈剂量依赖性下降;在相同实验条件下,ATP 水平保持稳定(相关数据未展示)。上述结果与 Farnabay, W. 等(《自然化学生物学》,2019 年)及 Xiao, L. 等(《自然》,2022 年)的研究结论一致。
ACBI1 的已知靶向蛋白为 SMARCA2、SMARCA4、PBRM1,E3 连接酶配体为 VHL 配体,对总 SMARCA2 的 DC50(纳摩尔)为 224,对总 SMARCA4 的 DC50(纳摩尔)为 231;AU-15330 的已知靶向蛋白为 SMARCA2、SMARCA4、PBRM1,E3 连接酶配体为 VHL 配体,对总 SMARCA2 的 DC50(纳摩尔)为 242,对总 SMARCA4 的 DC50(纳摩尔)为 620。
将 HEL92.1.7 细胞在含完全培养基的 T175 培养瓶中培养,置于 37°C、5% 二氧化碳环境下。孵育 24 小时后,移除培养基,用 3 毫升 1 倍浓度的 1 号补充型裂解缓冲液在室温下轻柔振荡裂解细胞 30 分钟。
用 1 号补充型裂解缓冲液对细胞裂解液进行系列稀释,取 16 微升各稀释度的裂解液转移至小体积白色微孔板中,再加入 4 微升 HTRF 总 SMARCA2 检测试剂。
取等量裂解液进行蛋白质印迹实验,与 HTRF 检测结果进行平行对比。
结果显示,在该实验条件下,HTRF 总 SMARCA2 检测的灵敏度与蛋白质印迹法相当。
(图示标注:assay-validation-smarca2-total-pharmaco-5.png,即 “HTRF 总 SMARCA2 检测与 Western Blot 对比结果图”)
SMARCA2 与 SMARCA4 是 SWI/SNF 复合物中的催化亚基,参与 DNA 转录和修复过程。SMARCA2 与 SMARCA4 包含 6 个不同的结构域,其中包括 DNA 依赖性 ATP 酶结构域和溴结构域(Bromo 结构域)。溴结构域及组蛋白 H3 第 27 位赖氨酸乙酰化(H3K27ac)水平可调控 DNA 与 SWI/SNF 复合物的结合,而 ATP 酶结构域则负责催化 DNA 双链的解旋。
上述功能会受到 PRC2(多梳抑制复合物 2)复合物中 EZH2 催化亚基的拮抗 ——EZH2 可抑制基因转录。当 SMARCA2 或 SMARCA4 功能缺失时,DNA 损伤会加剧,这是因为 PRC2 会持续结合到核小体上,抑制 DNA 修复过程。
(图示标注:phospho-pathway-smarca2.svg,即 “SMARCA2 信号通路示意图”)
- 应用领域:细胞信号传导
- 品牌:HTRF
- 检测方式:HTRF(均相时间分辨荧光)
- 裂解缓冲液兼容性:1 号裂解缓冲液、2 号裂解缓冲液、4 号裂解缓冲液
- 分子修饰类型:总蛋白(Total)
- 产品类别:试剂盒
- 样本体积:16 微升(µL)
- 运输条件:干冰运输
- 靶点类别:磷酸化蛋白
- 靶点物种:人
- 技术平台:TR-FRET(时间分辨荧光共振能量转移)
- 单位规格:500 个检测点