Perfilado Termodinámico y Cribado de Fragmentos de GPCRs Usando Interferometría Acoplada por Redes

Resumen Los receptores acoplados a proteínas G (GPCRs) representan una de las clases de objetivos más importantes en el descubrimiento de fármacos, sin embargo, muchos permanecen farmacológicamente inexplorados debido a un conocimiento biológico limitado y desafíos técnicos asociados con su caracterización. Aquí, evaluamos la interferometría acoplada por redes (GCI) como una plataforma de biosensor óptico versátil para la investigación de GPCR. Usando el receptor de adenosina humano A2A (A2AR) como sistema modelo, demostramos que GCI proporciona datos cinéticos de alta calidad que se correlacionan con datos obtenidos mediante la tecnología Biacore bien establecida. Cuando se configura adecuadamente, el método de inyección waveRAPID permite la determinación rápida y confiable de la cinética de unión y afinidades a partir de inyecciones de concentración única. Además, ampliamos este enfoque para determinar parámetros termodinámicos para diversos ligandos A2AR utilizando un consumo mínimo de proteína, combinando inyecciones waveRAPID con los rápidos cambios de temperatura disponibles en el sistema WAVEdelta. Finalmente, realizamos un cribado cinético de fragmentos utilizando una biblioteca de fragmentos de 704 miembros para identificar ligandos específicos de A2AR. Posteriormente, se aplicó la fluorimetría de escaneo diferencial nano (nanoDSF) para confirmar la unión de los éxitos identificados. En conjunto, este estudio establece el análisis basado en GCI como una plataforma poderosa y rica en información para el descubrimiento cinético, termodinámico y basado en fragmentos en objetivos de GPCR, lo cual es particularmente valioso para el descubrimiento de fármacos en etapas tempranas.