BRD9(含 BRD9 溴结构域蛋白 9)是含溴结构域蛋白家族 IV 的成员,该家族还包括 BRD7。BRD9 是 SWI/SNF(GBAF 或 ncBAF)复合体的亚基,可结合组蛋白的乙酰化赖氨酸残基,介导染色质重塑和转录调控。BRD9 参与多能性调节和细胞发育。
BRD9 过表达与神经发育障碍以及急性髓系白血病等癌症相关。最近,通过 PROTAC 分子靶向 BRD9 降解已成为一种新颖且有前
景的治疗方法。然而,BRD9 和 BRD7 蛋白有 72% 的氨基酸残基相似性,因此化合物很可能同时靶向原癌基因 BRD9 和抑癌基因 BRD7。因此,必须仔细研究靶向 BRD9 或 BRD7 的化合物的选择性。为此,HTRF 总 BRD7 检测试剂盒是 HTRF 总 BRD9 检测试剂盒的重要配套检测工具,可实现可靠的化合物分析。
HTRF 总 BRD9 检测可定量细胞裂解物中 BRD9 的表达水平。与蛋白质印迹法不同,该检测完全基于微孔板,无需凝胶、电泳或转膜步骤。总 BRD4 检测使用两种标记抗体:一种与供体荧光团偶联,另一种与受体荧光团偶联。两种抗体都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 BRD9 时,添加这些偶联物会使供体荧光团与受体荧光团接近,从而产生 FRET 信号。其强度与样品中蛋白质的浓度直接成正比,并为在无需洗涤的检测格式下评估蛋白质表达提供了一种方法。
HTRF 总 BRD9 检测原理
双板方案包括先在 96 孔板中培养细胞,然后裂解细胞,再将裂解物转移到 384 孔小体积检测板中,之后添加总 BRD9 HTRF 检测试剂。该方案能够监测细胞的活力和汇合度。
HTRF 总 BRD9 双板检测方案
使用 HTRF 试剂检测总 BRD9 可在单个用于培养、刺激和裂解的板中进行。无需洗涤步骤。这种高通量筛选设计的方案能够实现微型化,同时保持稳定的 HTRF 质量。
HTRF 总 BRD9 单板检测方案
将贴壁人细胞系 MCF7 和 MDA-MB-543 细胞(乳腺)、HELA(宫颈)、SH-SY5Y(骨髓神经母细胞)以及小鼠细胞系 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、30µL / 孔的量接种到 96 孔板中,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 BRD9 试剂盒评估 BRD9 的表达水平。简要步骤为:将 16µL 细胞裂解物转移到低体积白色微孔板中,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。值得注意的是,预先对细胞密度进行了优化,以确保 HTRF 检测处于试剂盒的动态范围内(数据未显示)。
HTRF 总 BRD9 检测能有效检测多种表达不同水平该蛋白的细胞模型中的 BRD9。
总 BRD9 检测在多种细胞系上的验证
human-total-BRD9-detection-kit-5.svg(人总 BRD9 检测试剂盒 - 5 示意图)
将 MCF7 和 HeLa 细胞以 50,000 个细胞 / 孔的密度接种到 96 孔板中,在 37°C、5% CO₂条件下培养 24 小时。移除细胞培养基后,用浓度递增的一系列 PROTAC 化合物处理细胞:dBRD9 和 VZ185,以及作为阴性无关对照的 PROTAC ARV-471(PROTAC 雌激素受体)。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 孔低体积白色微孔板中,加入 4µL HTRF BRD9 检测抗体。过夜孵育后记录 HTRF 信号。
在这两种细胞类型中,两种 BRD9 PROTAC 降解剂均能触发 BRD9 蛋白呈剂量依赖性减少,而在 ARV-471 对照条件下,BRD9 的表达水平以及 GAPDH 均保持稳定。这些结果表明 PROTAC 可诱导特异性 BRD9 降解,其 DC50 * 在纳摩尔范围内,与预期一致(Remillard 等人,《德国应用化学国际版》,2017 年;Zoppi 等人,《药物化学杂志》,2019 年)
DC50 指降解剂使 50% 的靶蛋白发生降解时的浓度。
BRD9 与 BRD7 的靶向分析 —— 总 BRD9 检测
PROTAC® | 相关描述 | 弹头 | E3 连接酶配体 | DC50(纳摩尔) | |
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| 蛋白靶标 |
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| 总 BRD9 | 总 BRD7 |
dBRD9 | BRD9 | BI7273 | 泊马度胺( cereblon 配体) | 87 | 无降解 |
VZ185 | BRD7 和 BRD9 | BI7273 | VH101(VHL 配体) | 99 | 87 |
由于 BRD9 是一种癌基因,而 BRD7 发挥抑癌作用,因此选择性降解 BRD9 而非 BRD7 具有重要意义。
将 HeLa 细胞以 50,000 个细胞 / 孔的密度接种到 96 孔板中,在 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 dBRD9 和 VZ185 PROTAC 化合物处理细胞。过夜处理后,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 孔低体积白色微孔板中,使用总 BRD9 或总 BRD7 检测试剂加入 4µL HTRF 检测抗体。过夜孵育后记录 HTRF 信号。
这些结果表明,VZ185 可诱导 BRD9 和 BRD7 呈剂量依赖性减少,而 dBRD9 仅诱导 BRD9 呈剂量依赖性减少。在相同条件下,GAPDH 保持稳定(数据未显示)。这一结果证实了 dBRD9 可介导选择性 BRD9 降解,如 Remillard 等人(《德国应用化学国际版》,2017 年)和 Zoppi 等人(《药物化学杂志》,2019 年)所描述。
使用 HTRF 总 BRD9 试剂盒评估 HAP1 细胞(野生型)和五种敲除了 BRD9、BRD7(家族 IV)、BRD2、BRD3 或 BRD4(BET 家族)的 HAP1 不同细胞系中 BRD9 的表达水平。预先对细胞密度进行了优化,以确保 HTRF 检测处于试剂盒的动态范围内(数据未显示)。
将这 6 种不同的细胞系以 50,000 个细胞 / 孔的密度接种到 96 孔板中,在 37°C、5% CO₂条件下培养 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,然后将 16µL 细胞裂解物转移至低体积白色微孔板中,随后加入 4µL 预混合的检测试剂。室温过夜孵育后记录 HTRF 信号。
在 HAP1 BRD9 敲除细胞中,HTRF 信号与非特异性信号(虚线)相当,表明 BRD9 基因被完全沉默,而正如预期的那样,在其他细胞系中可很好地检测到 BRD9 水平。
值得注意的是:i)在 HAP1 BRD3 敲除细胞系中,BRD9 的表达水平显著更高,这表明可能存在代偿机制;ii)在野生型和 BRD7 敲除细胞系中,BRD9 的表达水平相似,这证实了 HTRF BRD9 试剂盒相对于 BRD7 的选择性,尽管这两种蛋白质具有超过 50% 的序列同源性。
目录细胞系参考(Horizon Discovery):HAP1 野生型 #C631;HAP1 BRD9 敲除 #HZGHC000934c003;HAP1 BRD7 敲除 #HZGHC000923c010;HAP1 BRD2 敲除 #HZGHC000356c015;HAP1 BRD3 敲除 #HZGHC000244c004;HAP1 BRD4 敲除 #HZGHC000937c007。
使用敲除 HAP1 细胞系验证总 BRD9 检测的特异性
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 30 分钟以裂解细胞。
使用补充的 4 号裂解缓冲液对细胞裂解物进行系列稀释,将 16µL 每种稀释液转移至低体积白色微孔板中,然后加入 4µL HTRF 总 BRD9 检测试剂。
使用等量的裂解物对 HTRF 检测与蛋白质印迹法进行平行比较。
在这些实验条件下,HTRF 总 BRD9 检测的灵敏度是蛋白质印迹法的 8 倍。
HTRF 总 BRD9 检测与蛋白质印迹法的比较
将 MCF7 细胞以 50,000 个细胞 / 孔的密度接种到 96 孔板中,在 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 dBRD9 处理细胞。过夜处理后,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)。使用 16µL 相同的细胞裂解物,按照各自的方案进行总 HTRF BRD9 检测和蛋白质印迹检测。
两种技术均显示 dBRD9 可诱导 BRD9 呈剂量依赖性减少,且 DC50 具有相关性(HTRF 为 40 纳摩尔,蛋白质印迹法为 90 纳摩尔),而 GAPDH 的表达水平保持稳定(数据未显示)。
dBRD9 PROTAC 在 HTRF 和蛋白质印迹法中的药理学研究
将 MCF7 细胞以 50,000 个细胞 / 孔的密度接种到 96 孔板中,在 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 dBRD9 处理细胞。过夜处理后,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)。使用 16µL 相同的细胞裂解物,按照各自的方案进行总 HTRF BRD9 检测和蛋白质印迹检测。
两种技术均显示 dBRD9 可诱导 BRD9 呈剂量依赖性减少,且 DC50 具有相关性,而 GAPDH 的表达水平保持稳定(数据未显示)。
BRD9 是 GBAF(或 ncBAF)重塑复合体的亚基,专门与 GLTSCR1/1L 蛋白相关联。BRD9 结合乙酰化组蛋白,导致染色质重塑和基因转录调控,例如 cMyc(凋亡调节因子)和 SOCS3(STAT5 通路调节因子)(1,2)。
最近的研究表明,BRD9 的表达受 KRAS 和 PI3K 通路调控(2)。BRD4 以依赖溴结构域的方式介导 GBAF 复合体亚基向染色质的募集(1,3)。
此外,已有报道称 BRD9 作为转录激活因子,在干扰素刺激基因(ISGs)的 IRF9 依赖性高效表达中发挥关键作用,这也涉及 STAT2 和 STAT1 蛋白(4)。
(1):Innis 等人,《表观遗传学与染色质》,2020 年
(2):Zhu 等人,《肿瘤靶点与治疗》,2020 年
(3):Gatchalian 等人,2018 年
(4):Borold 等人,《欧洲分子生物学组织报告》,2021 年
pathway-BRD9-total.svg(BRD9 总检测信号通路图)
- 应用:细胞信号传导
- 兼容自动化:是
- 品牌:HTRF
- 检测方式:HTRF
- 兼容的裂解缓冲液: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:总量
- 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