Demetylering av DNA och histon i nukleosomen med demetylaser. Kredit:Promega Corporation
En ny (och fritt tillgänglig) originalforskningsartikel publicerad i förväg på SLAS Discovery Online beskriver en ny metodik som möjliggör undersökning av ett stort antal strukturellt konserverade enzymer som tillhör den Fe(II)/2-oxoglutaratberoende dioxygenas-superfamiljen. Denna superfamilj omfattar cirka 60 enzymer som är ansvariga för att reglera ett stort antal biologiska processer inklusive epigenetisk reglering, DNA/RNA-reparation och syreavkänning. Av dessa, JumonjiC histonlysindemetylaser (JMJC) och prolylhydroxylaser är potentiella läkemedelsmål på grund av deras relevans för mänskliga sjukdomar.
Succinat är en gemensam produkt för alla Fe(II)/2-oxoglutaratberoende dioxygenasreaktioner. En ny homogen analys av Alves et al. från Promega Corporation (Madison, WI) detekterar succinat med luminescens. Denna analys gör det möjligt för forskare att karakterisera den biokemiska aktiviteten hos praktiskt taget alla enzymer som producerar succinat, oavsett substratets kemiska struktur. Detta visar analysens universalitet och dess fördelar jämfört med analyser som vanligtvis beror på modifiering eller märkning av antingen substratet eller reagenset som behövs för att fånga eller övervaka produkten.
Författarna presenterar en rad tillämpningar för sin metod. Med hjälp av ett miniatyriserat format, de karakteriserar den enzymatiska aktiviteten hos flera JumonjiC histondemetylaser och andra dioxygenaser, för vilka screeningmetoder med hög genomströmning för närvarande inte är tillgängliga. Genom att använda denna enkla succinatdetektionsanalys, författarna undersöker substratspecificiteter och bestämmer synbara kinetiska parametrar för olika enzymer. De validerar också metoden som ett screeningverktyg för inhibitorer med hjälp av LOPAC 1280-föreningsbiblioteket och studerar verkningssättet för utvalda träffar mot medlemmar av denna enzymfamilj.
Bioluminescerande succinatdetektion är resistent mot kemisk interferens och den är effektiv för att karakterisera flera Fe(II)/2-oxoglutaratberoende dioxygenaser med olika substratstrukturer i ett enda format. Genom att undersöka ett stort antal av dessa enzymer, denna metod kan ha en betydande inverkan på området för dioxygenasforskning.