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

Es wird häufig als Peptidsubstrat für SARS-CoV PLpro (Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus Papaya like Protease) verwendet. SARS-CoV ist ein Coronavirus und sein PLpro ist ein Schlüsselenzym im Virusreplikationsprozess und beteiligt sich an der Verarbeitung viraler Polymerproteine. Daher hat es einen wichtigen Anwendungswert bei der Untersuchung des Replikationsmechanismus von SARS-CoV, dem Screening antiviraler Medikamente und der Impfstoffentwicklung.

Es kann auch als Fluoreszenzsonde für die biologische Bildgebung und Zelllokalisierungsforschung dienen. Aufgrund der Anwesenheit der AMC-Gruppe (Aminomethylcumarin) weist dieses Peptid Fluoreszenzeigenschaften auf und kann bei Anregung Fluoreszenz emittieren. Dies ermöglicht die Markierung spezifischer Moleküle oder Strukturen in Zellen und Geweben und zeigt so die dynamischen Veränderungen biologischer Prozesse auf.

Es kann auch für das Hochdurchsatz--Inhibitor-Screening und die kontinuierliche Analyse verwendet werden. Im Prozess der Arzneimittelentwicklung ist es von entscheidender Bedeutung, Verbindungen zu finden, die die Aktivität bestimmter Enzyme oder Proteine ​​wirksam hemmen können. Als Peptidsubstrat für PLpro kann es in Verbindung mit potenziellen Inhibitoren verwendet werden, um deren Aktivität durch Messung von Änderungen in der Substrathydrolyserate zu bewerten. Diese Methode bietet die Vorteile eines hohen Durchsatzes, einer hohen Empfindlichkeit und einer hohen Spezifität, was den Prozess des Arzneimittelscreenings erheblich beschleunigen kann.

Darüber hinaus lässt es sich auch auf die immunologische Forschung anwenden. Peptidstoffe spielen eine wichtige Rolle im Immunsystem und können als Antigene oder Antikörper an der Immunantwort beteiligt sein. Die spezifische Sequenz und Struktur von Z-ARG-LEU-ARG-GLY-AMC kann ihm Immunogenität oder Immunreaktivität verleihen, wodurch es für die Herstellung von Antikörpern, Impfstoffen oder immundiagnostischen Reagenzien geeignet ist.

PLpro ist für die Verarbeitung von Viruspolyproteinen und die Immunabwehr des Wirts verantwortlich und ein wichtiges Ziel für antivirale Medikamente. Z-LRGG-AMC hat als PLpro-spezifisches Substrat eine mehr als dreimal höhere Spaltungseffizienz als herkömmliche Substrate wie Z-Gly-Gly Arg AMC. Beim Arzneimittelscreening können potenzielle antivirale Arzneimittel schnell identifiziert werden, indem die Hemmrate von Verbindungen bei der PLpro-Spaltung von Z-LRGG-AMC ermittelt wird.

For example, a study used this substrate to screen candidate molecules with inhibition rate>90 % aus einer Bibliothek von 100.000 Verbindungen, was eine wichtige Unterstützung für die Entwicklung antiviraler Medikamente wie Remdesivir darstellt. Durch den Vergleich der Schneideffizienz verschiedener Virusstämme PLpro auf Z-LRGG-AMC kann die Auswirkung der Virusvariation auf die Proteaseaktivität aufgedeckt werden. Beispielsweise ist die Schnittrate von SARS-CoV-2 PLpro auf Z-LRGG-AMC 1,5-mal schneller als die von SARS-CoV PLpro, was darauf hindeutet, dass es möglicherweise über eine stärkere Fähigkeit zur Immunregulierung des Wirts verfügt.

IPaseT und andere DUBs regulieren den Proteinabbau durch Spaltung der C-terminalen Sequenz von Ubiquitin. Z-LRGG-AMC simuliert die C-terminale Struktur von Ubiquitin mit einem kcat/Km-Wert von 18 M ⁻¹ s ⁻¹ und ist damit ein ideales Substrat für die Untersuchung der DUB-Kinetik. Beispielsweise kann in der Krebsforschung der Zusammenhang zwischen einem Ungleichgewicht der Proteinhomöostase und dem Fortschreiten des Tumors durch den Nachweis der Spaltungsaktivität von DUB auf Z-LRGG-AMC in Tumorzellen bewertet werden.

In Kombination mit der Fluoreszenz-Resonanz-Energietransfer-Technologie (FRET) kann Z-LRGG-AMC für die Echtzeitverfolgung intrazellulärer Ubiquitinierungs-Modifikationsprozesse verwendet werden. In einem neurodegenerativen Krankheitsmodell zeigt beispielsweise die Bestimmung des Grads der Alpha-Synuclein-Ubiquitinierung den Zusammenhang zwischen seiner Aggregation und der Proteasom-Dysfunktion.

In einer 384-Well-Platte wurde Z-LRGG-AMC mit der Testverbindung gemischt und Enzyminhibitoren wurden schnell durch Fluoreszenzsignaländerungen gescreent. Diese Methode zeichnet sich durch einen hohen Durchsatz (es können Tausende von Verbindungen pro Tag gescreent werden) und niedrige Kosten (Kosten für eine einzige Pore) aus<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.