Development of Fluorescent Substrates and Assays for the Key Autophagy-Related Cysteine Protease Enzyme, ATG4B
Notice bibliographique
Résumé
The cysteine protease ATG4B plays a role in key steps of the autophagy process and is of interest as a potential therapeutic target. At an early step, ATG4B cleaves proLC3 isoforms to form LC3-I for subsequent lipidation to form LC3-II and autophagosome membrane insertion. ATG4B also cleaves phosphatidylethanolamine (PE) from LC3-II to regenerate LC3-I, enabling its recycling for further membrane biogenesis. Here, we report several novel assays for monitoring the enzymatic activity of ATG4B. An assay based on mass spectrometric analysis and quantification of cleavage of the substrate protein LC3-B was developed and, while useful for mechanistic studies, was not suitable for high throughput screening (HTS). A doubly fluorescent fluorescence resonance energy transfer (FRET) ligand YFP-LC3B-EmGFP (FRET-LC3) was constructed and shown to be an excellent substrate for ATG4B with rates of cleavage similar to that for LC3B itself. A HTS assay to identify candidate inhibitors of ATG4B utilizing FRET-LC3 as a substrate was developed and validated with a satisfactory Z' factor and high signal-to-noise ratio suitable for screening small molecule libraries. Pilot screens of the 1,280-member library of pharmacologically active compounds (LOPAC(™)) and a 3,481-member library of known drugs (KD2) gave hit rates of 0.6% and 0.5% respectively, and subsequent titrations confirmed ATG4B inhibitory activity for three compounds, both in the FRET and mass spectrometry assays. The FRET- and mass spectrometry-based assays we have developed will allow for both HTS for inhibitors of ATG4B and mechanistic approaches to study inhibition of a major component of the autophagy pathway.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,003 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,003 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».