High-throughput screening for small-molecule stabilizers of misfolded glucocerebrosidase in Gaucher disease and Parkinson’s disease
Notice bibliographique
Résumé
Glucocerebrosidase (GCase) is implicated in both a rare, monogenic disorder (Gaucher disease, GD) and a common, multifactorial condition (Parkinson’s disease, PD); hence, it is an urgent therapeutic target. To identify correctors of severe protein misfolding and trafficking obstruction manifested by the pathogenic L444P-variant of GCase, we developed a suite of quantitative, high-throughput, cell-based assays. First, we labeled GCase with a small proluminescent HiBiT peptide reporter tag, enabling quantitation of protein stabilization in cells while faithfully maintaining target biology. TALEN-based gene editing allowed for stable integration of a single HiBiT- GBA1 transgene into an intragenic safe-harbor locus in GBA1 -knockout H4 (neuroglioma) cells. This GD cell model was amenable to lead discovery via titration-based quantitative high-throughput screening and lead optimization via structure–activity relationships. A primary screen of 10,779 compounds from the NCATS bioactive collections identified 140 stabilizers of HiBiT-GCase-L444P, including both pharmacological chaperones (ambroxol and noninhibitory chaperone NCGC326) and proteostasis regulators (panobinostat, trans-ISRIB, and pladienolide B). Two complementary high-content imaging-based assays were deployed to triage hits: The fluorescence-quenched substrate LysoFix-GBA captured functional lysosomal GCase activity, while an immunofluorescence assay featuring antibody hGCase-1/23 directly visualized GCase lysosomal translocation. NCGC326 was active in both secondary assays and completely reversed pathological glucosylsphingosine accumulation. Finally, we tested the concept of combination therapy by demonstrating synergistic actions of NCGC326 with proteostasis regulators in enhancing GCase-L444P levels. Looking forward, these physiologically relevant assays can facilitate the identification, pharmacological validation, and medicinal chemistry optimization of small molecules targeting GCase, ultimately leading to a viable therapeutic for GD and PD.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».