Ion channels are attractive drug targets for many therapeutic applications. However, high-throughput screening (HTS) of drug candidates is difficult and remains very expensive. We thus assessed the suitability of the bioluminescence resonance energy transfer (BRET) technique as a new HTS method for ion-channel studies by taking advantage of our recently characterized intra- and intermolecular BRET probes targeting the transient receptor potential vanilloid type 1 (TRPV1) ion channel. These BRET probes monitor conformational changes during TRPV1 gating and subsequent coupling with calmodulin, two molecular events that are intractable using reference techniques such as automated calcium assay (ACA) and automated patch-clamp (APC). We screened the small-sized Prestwick chemical library, encompassing 1200 compounds with high structural diversity, using either intra- and intermolecular BRET probes or ACA. Secondary screening of the detected hits was done using APC. Multiparametric analysis of our results shed light on the capability of calmodulin inhibitors included in the Prestwick library to inhibit TRPV1 activation by capsaicin. BRET was the lead technique for this identification process. Finally, we present data exemplifying the use of intramolecular BRET probes to study other transient receptor potential (TRP) channels and non-TRPs ion channels. Knowing the ease of use of BRET biosensors and the low cost of the BRET technique, these assays may advantageously be included for extending ion-channel drug screening.

中文翻译：

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基于生物发光共振能量转移技术的瞬态受体电位通道1配体的高通量筛选

离子通道是许多治疗应用的有吸引力的药物靶点。然而，候选药物的高通量筛选 (HTS) 很困难，而且仍然非常昂贵。因此，我们利用我们最近表征的针对瞬态受体电位香草素 1 型（TRPV1）离子的分子内和分子间 BRET 探针，评估了生物发光共振能量转移（BRET）技术作为离子通道研究的新 HTS 方法的适用性渠道。这些 BRET 探针监测 TRPV1 门控和随后与钙调蛋白偶联期间的构象变化，这是使用自动钙测定 (ACA) 和自动膜片钳 (APC) 等参考技术难以处理的两种分子事件。我们筛选了小型 Prestwick 化学库，包含 1200 种具有高度结构多样性的化合物，使用分子内和分子间 BRET 探针或 ACA。使用 APC 对检测到的命中进行二次筛选。我们结果的多参数分析揭示了 Prestwick 库中包含的钙调素抑制剂抑制辣椒素对 TRPV1 激活的能力。BRET 是此识别过程的主要技术。最后，我们展示了使用分子内 BRET 探针研究其他瞬时受体电位 (TRP) 通道和非 TRPs 离子通道的数据。了解 BRET 生物传感器的易用性和 BRET 技术的低成本，可以有利地包括这些测定以扩展离子通道药物筛选。我们结果的多参数分析揭示了 Prestwick 库中包含的钙调素抑制剂抑制辣椒素对 TRPV1 激活的能力。BRET 是此识别过程的主要技术。最后，我们展示了使用分子内 BRET 探针研究其他瞬时受体电位 (TRP) 通道和非 TRPs 离子通道的数据。了解 BRET 生物传感器的易用性和 BRET 技术的低成本，可以有利地包括这些测定以扩展离子通道药物筛选。我们结果的多参数分析揭示了 Prestwick 库中包含的钙调素抑制剂抑制辣椒素对 TRPV1 激活的能力。BRET 是此识别过程的主要技术。最后，我们展示了使用分子内 BRET 探针研究其他瞬时受体电位 (TRP) 通道和非 TRPs 离子通道的数据。了解 BRET 生物传感器的易用性和 BRET 技术的低成本，可以有利地包括这些测定以扩展离子通道药物筛选。我们提供的数据举例说明了使用分子内 BRET 探针研究其他瞬时受体电位 (TRP) 通道和非 TRPs 离子通道。了解 BRET 生物传感器的易用性和 BRET 技术的低成本，可以有利地包括这些测定以扩展离子通道药物筛选。我们提供的数据举例说明了使用分子内 BRET 探针研究其他瞬时受体电位 (TRP) 通道和非 TRPs 离子通道。了解 BRET 生物传感器的易用性和 BRET 技术的低成本，可以有利地包括这些测定以扩展离子通道药物筛选。