プロテオームの熱プロファイリングによる生細胞の癌薬の追跡

タンパク質の熱安定性を使用して、生細胞のリガンド結合を評価できます。質量分析により、ヒト細胞内の7000を超えるタンパク質の熱プロファイルを決定することにより、この概念を一般化しました。プロファイルに対する小分子リガンドの効果を監視すると、キナーゼ阻害剤のスタウロスポリンの50以上の標的が描かれました。ヘム生合成酵素フェロケラターゼをキナーゼ阻害剤の標的として特定し、その阻害がベムラフェニブとアレクチニブで観察される光毒性を引き起こすことを示唆しました。薬物治療の下流エフェクターについても熱シフトが観察されました。生細胞では、ダサチニブはCRK/CRKLを含むBCR-ABL経路タンパク質のシフトを誘導しました。熱プロテオームプロファイリングは、薬物ターゲットの関与の公平な尺度を提供し、薬物の有効性と毒性のためのマーカーの特定を促進します。

The thermal stability of proteins can be used to assess ligand binding in living cells. We have generalized this concept by determining the thermal profiles of more than 7000 proteins in human cells by means of mass spectrometry. Monitoring the effects of small-molecule ligands on the profiles delineated more than 50 targets for the kinase inhibitor staurosporine. We identified the heme biosynthesis enzyme ferrochelatase as a target of kinase inhibitors and suggest that its inhibition causes the phototoxicity observed with vemurafenib and alectinib. Thermal shifts were also observed for downstream effectors of drug treatment. In live cells, dasatinib induced shifts in BCR-ABL pathway proteins, including CRK/CRKL. Thermal proteome profiling provides an unbiased measure of drug-target engagement and facilitates identification of markers for drug efficacy and toxicity.