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Covalent Design of Cell Membrane Stationary Phase with Enhanced Stability for Fast Screening P-Glycoprotein Inhibitors
ACS Applied Bio Materials ( IF 4.6 ) Pub Date : 2020-06-30 , DOI: 10.1021/acsabm.0c00514 Yue Liu 1 , Xiaoyu Wang 2 , Yanqiu Gu 3 , Mingyong Zhang 1 , Yan Cao 1 , Zhenyu Zhu 1 , Shan Lu 4 , Yifeng Chai 1 , Xiaofei Chen 1 , Zhanying Hong 1
ACS Applied Bio Materials ( IF 4.6 ) Pub Date : 2020-06-30 , DOI: 10.1021/acsabm.0c00514 Yue Liu 1 , Xiaoyu Wang 2 , Yanqiu Gu 3 , Mingyong Zhang 1 , Yan Cao 1 , Zhenyu Zhu 1 , Shan Lu 4 , Yifeng Chai 1 , Xiaofei Chen 1 , Zhanying Hong 1
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Cell membrane chromatography (CMC) has been widely used for characterizing the interaction between drugs and membrane receptors to screen target components from herbal medicines. However, the column life, stability, and the efficiency cannot meet the needs of high-throughput screening purpose. In this study, a P-glycoprotein immobilized cell membrane stationary phase (P-gp/CMSP) was prepared with a simple and mild two-step aldehyde modification, realizing the covalent bonding between cell membrane and stationary phase. The column life and stability were significantly enhanced compared with the unmodified columns. The P-gp/CMC column was equipped into a comprehensive 2D P-gp/CMC/Capcell-C18/TOFMS system, which actualizes the automated and high-throughput analytical process and rapid identification of complex chemical samples with no data loss. Five compounds with significant retention were screened out and unambiguously identified by the comprehensive 2D analytical system. Baicalin was confirmed as a P-gp inhibitor with ATP depletion inhibition ratio of 83.4%. Moreover, the reversal index of baicalin on DOX significantly increased to 11.13 when its concentration reached 25 μM, revealing that baicalin could effectively reverse the MDR cell model induced by DOX. The integrated system is a practical drug discovery platform and could be applied to other transmembrane protein models.
中文翻译：
用于快速筛选 P-糖蛋白抑制剂的具有增强稳定性的细胞膜固定相的共价设计
细胞膜色谱 (CMC) 已广泛用于表征药物与膜受体之间的相互作用，以筛选草药中的靶成分。然而，色谱柱的寿命、稳定性和柱效不能满足高通量筛选目的的需要。本研究通过简单温和的两步醛修饰制备了P-糖蛋白固定细胞膜固定相（P-gp/CMSP），实现了细胞膜与固定相的共价键合。与未改性的色谱柱相比，色谱柱寿命和稳定性显着提高。将P-gp/CMC色谱柱配置成全面的2D P-gp/CMC/Capcell-C18/TOFMS系统，实现了复杂化学样品的自动化、高通量分析过程和快速鉴定，数据不丢失。综合二维分析系统筛选并明确鉴定了五种具有显着保留的化合物。黄芩苷被证实是一种 P-gp 抑制剂，其 ATP 消耗抑制率为 83.4%。此外，黄芩苷对 DOX 的逆转指数在其浓度达到 25 μM 时显着增加到 11.13，表明黄芩苷可以有效逆转 DOX 诱导的 MDR 细胞模型。该集成系统是一个实用的药物发现平台，可应用于其他跨膜蛋白模型。13 当其浓度达到 25 μM 时，表明黄芩苷可以有效逆转 DOX 诱导的 MDR 细胞模型。该集成系统是一个实用的药物发现平台，可应用于其他跨膜蛋白模型。13 当其浓度达到 25 μM 时，表明黄芩苷可以有效逆转 DOX 诱导的 MDR 细胞模型。该集成系统是一个实用的药物发现平台，可应用于其他跨膜蛋白模型。
更新日期：2020-08-17
中文翻译：
用于快速筛选 P-糖蛋白抑制剂的具有增强稳定性的细胞膜固定相的共价设计
细胞膜色谱 (CMC) 已广泛用于表征药物与膜受体之间的相互作用，以筛选草药中的靶成分。然而，色谱柱的寿命、稳定性和柱效不能满足高通量筛选目的的需要。本研究通过简单温和的两步醛修饰制备了P-糖蛋白固定细胞膜固定相（P-gp/CMSP），实现了细胞膜与固定相的共价键合。与未改性的色谱柱相比，色谱柱寿命和稳定性显着提高。将P-gp/CMC色谱柱配置成全面的2D P-gp/CMC/Capcell-C18/TOFMS系统，实现了复杂化学样品的自动化、高通量分析过程和快速鉴定，数据不丢失。综合二维分析系统筛选并明确鉴定了五种具有显着保留的化合物。黄芩苷被证实是一种 P-gp 抑制剂，其 ATP 消耗抑制率为 83.4%。此外，黄芩苷对 DOX 的逆转指数在其浓度达到 25 μM 时显着增加到 11.13，表明黄芩苷可以有效逆转 DOX 诱导的 MDR 细胞模型。该集成系统是一个实用的药物发现平台，可应用于其他跨膜蛋白模型。13 当其浓度达到 25 μM 时，表明黄芩苷可以有效逆转 DOX 诱导的 MDR 细胞模型。该集成系统是一个实用的药物发现平台，可应用于其他跨膜蛋白模型。13 当其浓度达到 25 μM 时，表明黄芩苷可以有效逆转 DOX 诱导的 MDR 细胞模型。该集成系统是一个实用的药物发现平台，可应用于其他跨膜蛋白模型。
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