Różne choroby neurodegeneracyjne są związane z nieprawidłową ekspresją genów. Niedawno zidentyfikowaliśmy nową klasę inhibitorów pimelinowych o-aminobenzamidów histonów inhibitorów deacetylazy histonowej (HDAC), które wykazują obiecujące właściwości terapeutyczne w neurodegeneracyjnych chorobach - ataksji Friedreicha (FRDA) i chorobie Huntingtona (HD). Tutaj opisujemy różne techniki stosowane w naszych laboratoriach do mechanizmów wyciszania genów w FRDA i HD oraz do testowania naszych inhibitorów HDAC pod kątem ich zdolności do odwracania zmian w ekspresji genów w modelach komórkowych. modelach komórkowych. --- Inhibitory deacetylazy histonowej (HDAC) spotkały się z dużym zainteresowaniem jako jako potencjalne terapeutyki dla różnych nowotworów i zaburzeń neurologicznych. Niedawne publikacje na temat klasy inhibitorów HDAC z grupy difenyloamidów pimelowych podkreśliły ich obiecujące zastosowanie w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych ataksji Friedreicha i choroby Huntingtona, w oparciu o skuteczność w modelach komórkowych i mysich. modelach mysich. Autorzy tych badań zaproponowali, że unikalne działanie tych związków w porównaniu do tych związków w porównaniu do inhibitorów HDAC opartych na kwasach hydroksamowych wynika z ich niezwykłej kinetyki wiązania slow-on/slow-off, preferencyjnie do HDAC3, co skutkuje charakterystycznym profilem farmakologicznym i zmniejszoną toksycznością. Tutaj, oceniamy selektywność podtypu HDAC, aktywność komórkową, wchłanianie, dystrybucji, metabolizmu i wydalania (ADME), a także centralny profil profil farmakodynamiczny jednego z takich związków, HDACi 4b, wcześniej opisanego jako wykazuje skuteczność in vivo w mysim modelu R6/2 choroby Huntingtona. Na podstawie naszych danych, doszliśmy do wniosku, że podczas gdy selektywność in vitro i tryb wiązania i sposób wiązania są w dużej mierze zgodne z wcześniejszymi doniesieniami, właściwości fizykochemiczne właściwości fizykochemiczne, metabolizm i odpowiedzialność substratowa p-glikoproteiny (Pgp) HDACi 4b sprawiają, że związek ten jest nieoptymalny do badania centralnego hamowania HDAC klasy I in vivo u myszy po podaniu doustnym. Schemat podawania leku przy użyciu HDACi 4b rozpuszczony w wodzie pitnej został użyty w poprzednim dowodzie koncepcji badania, podając w wątpliwość walidację hamowania CNS HDAC3 jako celu w leczeniu Huntingtona. w leczeniu choroby Huntingtona. Zwracamy uwagę na stabilność fizykochemiczną i kwestie metaboliczne z 4b, które są prawdopodobnie nieodłącznymi zobowiązaniami chemotypu benzamidu. --- Liczne badania wskazywały na inhibitory deacetylazy histonowej jako potencjalne środki terapeutyki dla różnych chorób neurodegeneracyjnych, a badania kliniczne z kilkoma inhibitorami deacetylazy histonów kilku inhibitorów deacetylazy histonowej zostały przeprowadzone lub są w toku. Jednak inhibitory deacetylazy histonowej testowane do tej pory są albo wysoce cytotoksyczne lub mają bardzo niską specyficzność dla różnych enzymów deacetylazy histonowej. enzymów. Laboratoria autorów zidentyfikowały nową klasę inhibitorów deacetylazy histonowej inhibitory deacetylazy histonów (2-aminobenzamidy), które odwracają wyciszanie genu frataksyny (FXN) w ataksji Friedreicha, w którym pośredniczy heterochromatyna. ataksji Friedreicha. Autorzy zidentyfikowali izotyp enzymu deacetylazy histonów. tych związków i przedstawiają dowody na to, że związki celujące w ten enzym selektywnie zwiększają ekspresję FXN z patogennych alleli. Badania z modelowych pokazują, że te inhibitory deacetylazy histonowej zwiększają poziomy informacyjnego RNA FXN RNA w mózgu w mysich modelach ataksji Friedreicha i łagodzą objawy neurologiczne obserwowane u myszy. łagodzą objawy neurologiczne obserwowane w modelach mysich i wspierają pogląd, że ta klasa cząsteczek może że ta klasa cząsteczek może służyć jako terapeutyki dla ludzkiej choroby. --- Inhibitory deacetylazy histonowej (HDAC) należące do klasy 2-aminobenzamidów okazują się obiecujące jako terapeutyki w chorobach neurodegeneracyjnych Friedreicha (FRDA) i choroby Huntingtona (HD). Chociaż jasne jest, że HDAC3 jest jednym z z ważnych celów inhibitorów HDAC 2-aminobenzamidów, hamowanie innych HDAC klasy inne HDAC klasy I (HDAC 1 i 2) mogą być również zaangażowane w korzystne działanie tych związków w FRDA i HD, a inne białka oddziałujące z HDAC mogą mieć wpływ na związek. W tym celu zsyntetyzowaliśmy opartą na aktywności (ABPP) jednego z naszych inhibitorów HDAC (związek 106), a w niniejszym badaniu wykorzystaliśmy ilościową metodę proteomiczną połączoną z technologią wielowymiarową technologią identyfikacji białek (MudPIT), aby zidentyfikować białek wychwyconych przez sondę ABPP 106. Białka jądrowe zostały wyekstrahowane z neuronalnych komórek macierzystych pochodzących z iPSC pacjenta z FRDA, a następnie poddano reakcji z kontrolą i sondą ABPP 106. Po reakcji związane białka trawiono na kulkach, a peptydy a peptydy zostały zmodyfikowane przy użyciu stabilnego formaldehydu znakowanego izotopem tworząc dimetyloaminę. Selektywnie związane białka określone za pomocą spektrometrii mas spektrometrii mas poddano analizie funkcjonalnej i analizie szlaków. Nasze wyniki sugerują, że cele związku 106 są zaangażowane nie tylko w regulację transkrypcji, ale także w potranskrypcyjne przetwarzanie mRNA.
W przypadku jakich chorób inhibitory deacetylazy histonowej (HDAC) należące do klasy 2-aminobenzamidów są obiecującymi środkami terapeutycznymi?
Inhibitory deacetylazy histonowej (HDAC) należące do klasy 2-aminobenzamidów wykazują obiecujące właściwości terapeutyczne w chorobach neurodegeneracyjnych, takich jak ataksja Friedreicha (FRDA) i choroba Huntingtona (HD).