Z-ARG-LEU-ARG-GLY-GLY-AMC CAS 167698-69-3

Det bruges ofte som et peptidsubstrat for SARS-CoV PLpro (Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus Papaya like Protease). SARS-CoV er en coronavirus, og dens PLpro er et nøgleenzym i virusreplikationsprocessen, der deltager i behandlingen af ​​virale polymere proteiner. Derfor har det en vigtig anvendelsesværdi til at studere replikationsmekanismen for SARS-CoV, screening af antivirale lægemidler og vaccineudvikling.

Det kan også tjene som en fluorescerende probe til biologisk billeddannelse og cellelokaliseringsforskning. På grund af tilstedeværelsen af ​​AMC-gruppen (aminomethylcumarin) udviser dette peptid fluorescensegenskaber og kan udsende fluorescens under excitation. Dette muliggør mærkning af specifikke molekyler eller strukturer i celler og væv og afslører derved de dynamiske ændringer af biologiske processer.

Den kan også bruges til høj-gennemstrømningshæmmerscreening og kontinuerlig analyse. I processen med lægemiddeludvikling er det afgørende at finde forbindelser, der effektivt kan hæmme aktiviteten af ​​specifikke enzymer eller proteiner. Som et peptidsubstrat for PLpro kan det bruges sammen med potentielle inhibitorer til at evaluere deres aktivitet ved at måle ændringer i substrathydrolysehastighed. Denne metode har fordelene ved høj gennemstrømning, høj følsomhed og høj specificitet, hvilket i høj grad kan fremskynde processen med lægemiddelscreening.

Derudover kan den også anvendes til immunologisk forskning. Peptidstoffer spiller en vigtig rolle i immunsystemet og kan deltage i immunresponset som antigener eller antistoffer. Den specifikke sekvens og struktur af Z-ARG-LEU-ARG-GLY-AMC kan give den immunogenicitet eller immunreaktivitet, hvilket gør den velegnet til fremstilling af antistoffer, vacciner eller immundiagnostiske reagenser.

PLpro er ansvarlig for viruspolyproteinbehandling og værtsimmunescape og er et nøglemål for antivirale lægemidler. Z-LRGG-AMC, som et PLpro-specifikt substrat, har en spaltningseffektivitet, der er mere end tre gange højere end traditionelle substrater såsom Z-Gly-Gly Arg AMC. Ved lægemiddelscreening kan potentielle antivirale lægemidler hurtigt identificeres ved at påvise hæmningshastigheden af ​​forbindelser på PLpro-spaltning af Z-LRGG-AMC.

For example, a study used this substrate to screen candidate molecules with inhibition rate>90 % fra et bibliotek med 100.000 forbindelser, der giver nøglestøtte til udviklingen af ​​antivirale lægemidler såsom remdesivir. Ved at sammenligne skæringseffektiviteten af ​​forskellige virusstammer PLpro på Z-LRGG-AMC, kan effekten af ​​virusvariation på proteaseaktivitet afsløres. For eksempel er nedskæringshastigheden for SARS-CoV-2 PLpro på Z-LRGG-AMC 1,5 gange hurtigere end SARS-CoV PLpro, hvilket tyder på, at den kan have stærkere værtsimmunregulerende evne.

IPaseT og andre DUB'er regulerer proteinnedbrydning ved at spalte den C-terminale sekvens af ubiquitin. Z-LRGG-AMC simulerer den C-terminale struktur af ubiquitin med en kcat/Km-værdi på 18 M ⁻¹ s ⁻¹, hvilket gør det til et ideelt substrat til at studere DUB-kinetik. For eksempel i cancerforskning kan forholdet mellem proteinhomeostase-ubalance og tumorprogression evalueres ved at detektere spaltningsaktiviteten af ​​DUB på Z-LRGG-AMC i tumorceller.

Kombineret med fluorescensresonansenergioverførselsteknologi (FRET) kan Z-LRGG-AMC bruges til real-tidssporing af intracellulære ubiquitinationsmodifikationsprocesser. For eksempel i en neurodegenerativ sygdomsmodel afslører detektion af niveauet af alfa-synuclein ubiquitinering sammenhængen mellem dets aggregering og proteasomdysfunktion.

I en plade med 384 brønde blev Z-LRGG-AMC blandet med testforbindelsen, og enzyminhibitorer blev hurtigt screenet ved fluorescenssignalændringer. Denne metode har høj gennemstrømning (kan screene tusindvis af forbindelser om dagen) og lave omkostninger (omkostninger med en enkelt pore).<0.1 USD), and has become a standard process for drug development. By changing the substrate concentration, the Km (Michaelis constant) and Vmax (maximum reaction rate) of the enzyme on Z-LRGG-AMC were determined, providing a theoretical basis for inhibitor design. For example, a study used this substrate to determine a Km value of 12 μ M for PLpro, providing key data for optimizing inhibitor affinity.