測定活性化合物的細胞生物利用度是闡明化合物的細胞活性和指導化合物結構優(yōu)化的關鍵步驟，也是研究化合物細胞生物活性數(shù)據(jù)的時間和劑量依賴性以及化合物細胞內穩(wěn)定動力學的關鍵。近日，H. Lee Moffitt Cancer Center & Research Institute的季海濤（點擊查看介紹）團隊建立了一項新的基于高效液相–質譜聯(lián)用（HPLC–MS）的技術來測定活性化合物的細胞生物利用度，該技術具有很強的通用性和可靠性。
對于從事基于細胞的藥物化學和化學生物學的科研人員來說，有一個問題常常令人苦惱，即基于蛋白測定的生物活性結果和基于細胞測定的生物活性結果在很多時候相差很大。這個問題傳統(tǒng)上認為是因為化合物具有很低的細胞透膜性。事實上，在細胞實驗中，化合物的細胞活性數(shù)據(jù)往往受以下條件影響：（1）化合物的水溶性；（2）化合物和細胞培養(yǎng)液中的血清蛋白結合率；（3）化合物和細胞培養(yǎng)瓶、細胞膜外蛋白和基質以及與細胞膜的非特異性結合；（4）化合物生物轉化為活性或無活性代謝產物。同時，化合物細胞生物活性的高低取決于活性數(shù)據(jù)收集的時間點和所采用的化合物起始濃度。因此，測定化合物的細胞生物利用度對于正確解讀化合物細胞化學生物學活性的數(shù)據(jù)至關重要。藥物化學和化學生物學領域急需要一個可靠、靈敏、通用并容易實現(xiàn)的實驗技術。
Moffitt Cancer Center的季海濤團隊建立第一個通用性的方法來測定活性化合物的細胞生物利用度，基于HPLC–MS，通過設計關鍵對照實驗，能精確測定活性化合物的細胞內濃度。該方法還可以測定化合物和細胞培養(yǎng)液里的血清蛋白結合率、化合物和細胞培養(yǎng)瓶、細胞外蛋白、基質以及細胞膜的非特異性結合，除此之外，還可以測定化合物細胞內濃度的時間依賴性、劑量依賴性以及化合物的細胞內外穩(wěn)定性和透膜性。在這篇論文中，季海濤團隊將該方法應用于研究兩種蛋白質–蛋白質相互作用靶標的抑制劑：bromodomain抑制劑和β-catenin/BCL9抑制劑。
通過這一應用，抑制劑的不同細胞攝取、不同細胞膜內外的非特異性結合、化合物的不同細胞穩(wěn)定動力學得以揭示。該技術還能夠用于研究活性化合物中子結構/化學功能團和細胞實驗中的非特異性結合的關系。進一步開發(fā)這項技術，有可能揭示出化合物子結構/官能團對細胞實驗結果的影響。這一成果近期發(fā)表在Journal of Medicinal Chemistry 上，文章的第一作者是季海濤團隊的研究生Kevin B. Teuscher。
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