NSD-IN-2 (BT5)

别名: BT5; 2-Amino-6-(2-methylaziridin-1-yl)-1,3-benzothiazol-4-ol; 2351225-46-0; NSD1 inhibitor BT5; SCHEMBL21091275 2-?氨基-?6-?(2-?甲基-?1-?氮丙啶基)?-4-?苯并噻唑
目录号: V56083 纯度: ≥98%
NSD-IN-2(化合物 151)是一种有效且不可逆的 NSD1 抑制剂。
NSD-IN-2 (BT5) CAS号: 2351225-46-0
产品类别: Histone Methyltransferase
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产品描述
NSD-IN-2(化合物 151; BT5)是一种有效且不可逆的 NSD1 抑制剂。 NSD-IN-2可用于癌症相关研究。NSD-IN-2(专利US20190183865A1中的化合物151;CAS号 2351225-46-0)是一种强效且不可逆的核受体结合SET结构域蛋白1抑制剂,NSD1是一种负责H3K36me2修饰的组蛋白甲基转移酶。该化合物的分子式为C10H11N3OS,分子量为221.28 g/mol。它是一种小分子化学探针,仅用于研究目的,用于研究NSD1在表观遗传调控、基因转录以及骨关节炎等疾病发病机制中的生物学功能。
NSD‑IN‑2(化合物 BT5)是首个靶向 NSD1 组蛋白甲基转移酶的不可逆小分子抑制剂。该化合物通过甲基‑氮丙啶共价弹头靶向 NSD1 SET 结构域自抑制环中的半胱氨酸 2062,其二阶失活速率常数(kinact/KI)为 19.6 M⁻¹·s⁻¹。在生化实验中,BT5 孵育 16 小时后抑制 NSD1 活性的 IC₅₀ 为 1.4 μM。在 NUP98‑NSD1 白血病细胞中,BT5 可与细胞内的 NSD1 结合,选择性降低 H3K36me2 水平,下调致癌性 HOXA 和 MEIS1 靶基因的表达,并抑制原代患者样本的集落形成;同时,该化合物对其他 NSD 家族成员的活性极弱,且在广泛的激酶、HDAC 及其他组蛋白甲基转移酶筛选中未显示显著脱靶效应。这一工具化合物验证了通过共价小分子药理学靶向 NSD1 SET 结构域的可行性。
生物活性&实验参考方法
靶点
Nuclear binding SET domain 1 (NSD1) – an H3K36 methyltransferase [1]. NSD-IN-2 targets Nuclear receptor-binding SET Domain protein 1 (NSD1), a histone H3 lysine 36 (H3K36) methyltransferase. It acts as a potent and irreversible inhibitor of NSD1
Nuclear receptor-binding SET Domain protein 1 (NSD1) – a histone H3 lysine 36 (H3K36) methyltransferase. It acts as a covalent, irreversible inhibitor targeting cysteine C2062 in the autoinhibitor loop of the NSD1 SET domain. Also shows weaker, slower covalent engagement with NSD3 (kinact/KI = 3.8 M⁻¹s⁻¹) and minimal engagement with NSD2 [2].
体外研究 (In Vitro)
在原代小鼠膝关节软骨细胞中,使用0.9 μM的NSD-IN-2处理,通过染色质免疫沉淀实验测量发现,NSD1和H3K36me2在KLF9启动子上的富集显著减少。这种抑制作用随后降低了KLF9和ATG14在mRNA和蛋白水平的表达 [1]。
BT5与NSD1 SET结构域共价结合,在32°C孵育8小时后结合率为80%。共价结合的二阶速率常数为kinact/KI = 19.6 M⁻¹s⁻¹(KI = 25.0 μM,kinact = 4.8 × 10⁻⁴ s⁻¹)。在以核小体为底物的组蛋白甲基转移酶实验中,BT5孵育4小时抑制NSD1活性的IC50为5.8 μM,孵育16小时IC50为1.4 μM [2]。
BT5在较高浓度下(4小时孵育)也抑制NSD2和NSD3,可能通过非共价结合。在其他组蛋白甲基转移酶(包括ASH1L、DOT1L、EZH2、G9a、GLP、PRDM9、PRMT1、PRMT3、PRMT4、SETD2、SET7/9、SMYD1、SMYD2、SUV39H2)的检测中,50 μM BT5未显示显著抑制。未观察到与ASH1L SET结构域的结合。在更广泛的选择性筛选中,BT5(50 μM)对10种HDAC、4种sirtuins、6种HATs以及291种蛋白激酶均无显著活性 [2]。
酶活实验
进行放射性组蛋白甲基转移酶实验。将重组NSD1 SET结构域(200 nM)与指定浓度的BT5在32°C孵育指定时间(4小时或16小时)。通过加入250 nM鸡核小体、0.4 μM ³H标记的S-腺苷甲硫氨酸和2.4 μM未标记的S-腺苷甲硫氨酸启动反应。室温反应1小时后,用10%三氯乙酸淬灭。将样品转移至96孔滤板,用三氯乙酸和乙醇洗涤,干燥后加入闪烁液。在微孔板计数仪上读取放射性信号。使用GraphPad Prism计算IC50值 [2]。
对于共价结合动力学,进行质谱实验。将NSD1(1 μM)与不同浓度的BT5(4–48 μM)在含1 mM DTT和2 μM SAM的PBS缓冲液中于30°C孵育0.5至8小时。用0.2%甲酸淬灭反应。在Q-TOF LC/MS上进行LC-MS分析。比较未修饰蛋白和蛋白-化合物加合物的相对峰高,获得共价结合百分比。通过测量不同配体浓度下配体-NSD1复合物的形成速率来确定kinact/KI [2]。
使用X射线晶体学确定NSD1 SET结构域与共价结合的BT3(硫氰酸类似物)复合物的结构。将15.5 mg/mL的NSD1 SET(残基1863-2085)与5倍摩尔过量的BT3在冰上孵育2小时。使用100 mM二甲胂酸钠(pH 6.5)、200 mM醋酸钙和18% PEG 8000的池液,在17°C通过坐滴蒸汽扩散法生长晶体。在先进光子源收集数据,通过分子置换法确定结构,并使用PHENIX进行精修 [2]。
未对NSD-IN-2进行传统的酶学实验。而是通过ChIP实验评估其对NSD1的抑制效果。用NSD-IN-2(0.9 μM)或等体积DMSO(对照)处理细胞。处理后,使用1%甲醛进行蛋白质-DNA交联。染色质被片段化,并使用抗NSD1和H3K36me2的抗体进行免疫沉淀,以正常IgG作为阴性对照。然后通过qRT-PCR定量NSD1和H3K36me2在KLF9启动子上的富集程度 [1]。
细胞实验
对于细胞热移位实验,用Flag-NSD1 SET构建体转染HEK293T细胞。细胞用DMSO或5 μM BT5处理过夜(~16小时)。收集细胞,重悬于PBS中,等分试样在不同温度下加热3分钟,然后冷却。通过冻融循环裂解细胞,离心后取上清进行SDS-PAGE和使用抗FLAG抗体的蛋白质印迹分析。与DMSO相比,BT5使NSD1 SET稳定了约4°C [2]。
对于HiBiT CETSA,用N-HiBiT-NSD1构建体转染HEK293T细胞,用DMSO或5 μM BT5处理,然后使用Nano-Glo HiBiT裂解检测系统进行热移位分析。BT5使NSD1 SET稳定了约4°C [2]。
对于免疫印迹,将NUP98-NSD1和HM-2细胞用指定剂量的BT5处理8天(在第4天更换培养基和化合物)。制备全细胞裂解液,通过蛋白质印迹分析H3K36me2、H3K36me3、H3K27me3、H3K79me3、总H3和肌动蛋白。BT5仅在NUP98-NSD1细胞中引起H3K36me2的剂量依赖性抑制,对其他标记无影响 [2]。
对于基因表达分析,将NUP98-NSD1细胞用BT5处理8天。提取RNA,逆转录为cDNA,使用Hoxa9、Hoxa5、Hoxa7和Meis1的Taqman探针进行qPCR。BT5处理使这些NUP98-NSD1靶基因的表达降低高达50% [2]。
对于染色质免疫沉淀,将NUP98-NSD1细胞用DMSO或2 μM BT5处理4天。用1%多聚甲醛固定细胞,使用抗H3K36me2、H3K36me3、H3或正常IgG的抗体免疫沉淀DNA-蛋白复合物。洗脱DNA,并使用Hoxa9启动子区域的特异引物进行qPCR。BT5降低了Hoxa9启动子处的H3K36me2水平 [2]。
对于细胞活力/生长抑制,培养小鼠骨髓来源细胞(NUP98-NSD1、NUP98-HOXA9、MOZ-TIF2、HM-2)和人白血病细胞(K562、SET2、MOLM13),并用不同浓度的BT5处理7天(在第4天更换培养基和化合物)。进行MTT测定以评估活力。计算GI50值。BT5在NUP98-NSD1细胞中显示出显著的生长抑制(第7天GI50 = 0.87 ± 0.09 μM),而其他细胞系的敏感性低6-8倍(第7天GI50 = 5.1–7.7 μM)[2]。
对于集落形成实验,将原代患者样本(NUP98-NSD1或MLL-ENL)和正常CD34+骨髓祖细胞在补充了细胞因子的甲基纤维素培养基中培养。用BT5(0–12 μM)处理10天,并计数集落。BT5以剂量依赖性方式减少NUP98-NSD1样本中的集落形成,但对MLL-ENL样本或正常CD34+细胞(最高12 μM)无影响 [2]。
分离并培养原代小鼠膝关节软骨细胞。将NSD-IN-2以0.9 μM的浓度加入软骨细胞培养基中,以等量的二甲基亚砜作为对照。处理后,通过qRT-PCR和Western blot验证相关基因(KLF9和ATG14)的表达。此外,对这些处理后的细胞进行ChIP实验,检测NSD1和H3K36me2在KLF9启动子上的富集情况 [1]。
药代性质 (ADME/PK)
通过NMR在两种不同缓冲液(包括用于HMT测定的缓冲液)中评估了稳定性;在这些条件下,BT5至少1-2天保持稳定 [2]。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
在集落形成实验中,12 μM的BT5在正常CD34+骨髓祖细胞中未显示毒性。在HEK293T细胞中,5 μM BT5用于CETSA实验未报告明显毒性。BT5中的氮丙啶部分可能具有一定非选择性反应性;然而,将BT5与CDC25B磷酸酶和硫氧还蛋白(两者均含反应性半胱氨酸)孵育,显示没有或仅有极少的共价结合。浓度超过5 μM时,BT5可能与一些毒性相关,如在非NUP98-NSD1细胞系中的生长抑制所示(GI50 = 5.1–7.7 μM)[2]。
参考文献

[1]. Nuclear binding SET domain 1 alleviates cartilage ferroptosis in knee osteoarthritis by upregulating the krüppel-like factor 9/autophagy-related 14 pathway via H3K36me2 modification. J Cell Commun Signal. 2025 Jun 29;19(3):e70027.

[2]. Covalent inhibition of NSD1 histone methyltransferase. Nat Chem Biol. 2020 Dec;16(12):1403-1410

[3]. Nsd family inhibitors and methods of treatment therewith. US20190183865A1.

其他信息
NSD-IN-2作为NSD1的药理学抑制剂,用于验证软骨细胞中H3K36me2/KLF9/ATG14信号轴中NSD1的作用。研究表明,NSD1通过H3K36me2修饰增强KLF9表达,进而增加ATG14表达,从而缓解膝骨关节炎软骨铁死亡。使用NSD-IN-2处理是为了抑制NSD1活性,导致KLF9和ATG14表达降低,证实了其调控关系 [1]。
BT5是一种首创的、不可逆的NSD1 SET结构域小分子抑制剂,通过NMR片段筛选和化学优化开发。它含有甲基-氮丙啶弹头,共价靶向NSD1自抑制环中的C2062。NSD1与共价结合的BT3(硫氰酸类似物)的晶体结构揭示,结合诱导自抑制环发生构象变化,形成适合小分子靶向的通道样口袋 [2]。
BT5在NUP98-NSD1白血病细胞中显示出靶向活性,包括抑制H3K36二甲基化、下调靶基因(Hoxa9、Hoxa5、Hoxa7、Meis1)表达,并在NUP98-NSD1患者样本中损害集落形成,而对MLL-ENL样本或正常CD34+细胞无影响。该研究提供了用小分子靶向NSD SET结构域可行的概念验证,并有助于下一代抑制剂的开发 [2]。
*注: 文献方法仅供参考, InvivoChem并未独立验证这些方法的准确性
化学信息 & 存储运输条件
分子式
C10H11N3OS
分子量
221.28
精确质量
221.06
元素分析
C, 54.28; H, 5.01; N, 18.99; O, 7.23; S, 14.49
CAS号
2351225-46-0
PubChem CID
138713923
外观&性状
White to light yellow solid at room temperature
LogP
2
tPSA
90.4
氢键供体(HBD)数目
2
氢键受体(HBA)数目
5
可旋转键数目(RBC)
1
重原子数目
15
分子复杂度/Complexity
265
定义原子立体中心数目
0
SMILES
CC1CN1C2=CC(=C3C(=C2)SC(=N3)N)O
InChi Key
PHBIAWCGMOCBGF-UHFFFAOYSA-N
InChi Code
InChI=1S/C10H11N3OS/c1-5-4-13(5)6-2-7(14)9-8(3-6)15-10(11)12-9/h2-3,5,14H,4H2,1H3,(H2,11,12)
化学名
2-amino-6-(2-methylaziridin-1-yl)-1,3-benzothiazol-4-ol
别名
BT5; 2-Amino-6-(2-methylaziridin-1-yl)-1,3-benzothiazol-4-ol; 2351225-46-0; NSD1 inhibitor BT5; SCHEMBL21091275
HS Tariff Code
2934.99.9001
存储方式

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

运输条件
Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)
溶解度数据
溶解度 (体外实验)
DMSO: ~100 mg/mL (451.9 mM)
溶解度 (体内实验)
注意: 如下所列的是一些常用的体内动物实验溶解配方,主要用于溶解难溶或不溶于水的产品(水溶度<1 mg/mL)。 建议您先取少量样品进行尝试,如该配方可行,再根据实验需求增加样品量。

注射用配方
(IP/IV/IM/SC等)
注射用配方1: DMSO : Tween 80: Saline = 10 : 5 : 85 (如: 100 μL DMSO 50 μL Tween 80 850 μL Saline)
*生理盐水/Saline的制备:将0.9g氯化钠/NaCl溶解在100 mL ddH ₂ O中,得到澄清溶液。
注射用配方 2: DMSO : PEG300Tween 80 : Saline = 10 : 40 : 5 : 45 (如: 100 μL DMSO 400 μL PEG300 50 μL Tween 80 450 μL Saline)
注射用配方 3: DMSO : Corn oil = 10 : 90 (如: 100 μL DMSO 900 μL Corn oil)
示例: 注射用配方 3 (DMSO : Corn oil = 10 : 90) 为例说明, 如果要配制 1 mL 2.5 mg/mL的工作液, 您可以取 100 μL 25 mg/mL 澄清的 DMSO 储备液,加到 900 μL Corn oil/玉米油中, 混合均匀。
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注射用配方 4: DMSO : 20% SBE-β-CD in Saline = 10 : 90 [如:100 μL DMSO 900 μL (20% SBE-β-CD in Saline)]
*20% SBE-β-CD in Saline的制备(4°C,储存1周):将2g SBE-β-CD (磺丁基-β-环糊精) 溶解于10mL生理盐水中,得到澄清溶液。
注射用配方 5: 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin : Saline = 50 : 50 (如: 500 μL 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin (羟丙基环胡精) 500 μL Saline)
注射用配方 6: DMSO : PEG300 : Castor oil : Saline = 5 : 10 : 20 : 65 (如: 50 μL DMSO 100 μL PEG300 200 μL Castor oil 650 μL Saline)
注射用配方 7: Ethanol : Cremophor : Saline = 10: 10 : 80 (如: 100 μL Ethanol 100 μL Cremophor 800 μL Saline)
注射用配方 8: 溶解于Cremophor/Ethanol (50 : 50), 然后用生理盐水稀释。
注射用配方 9: EtOH : Corn oil = 10 : 90 (如: 100 μL EtOH 900 μL Corn oil)
注射用配方 10: EtOH : PEG300Tween 80 : Saline = 10 : 40 : 5 : 45 (如: 100 μL EtOH 400 μL PEG300 50 μL Tween 80 450 μL Saline)


口服配方
口服配方 1: 悬浮于0.5% CMC Na (羧甲基纤维素钠)
口服配方 2: 悬浮于0.5% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
示例: 口服配方 1 (悬浮于 0.5% CMC Na)为例说明, 如果要配制 100 mL 2.5 mg/mL 的工作液, 您可以先取0.5g CMC Na并将其溶解于100mL ddH2O中,得到0.5%CMC-Na澄清溶液;然后将250 mg待测化合物加到100 mL前述 0.5%CMC Na溶液中,得到悬浮液。
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口服配方 3: 溶解于 PEG400 (聚乙二醇400)
口服配方 4: 悬浮于0.2% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
口服配方 5: 溶解于0.25% Tween 80 and 0.5% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
口服配方 6: 做成粉末与食物混合


注意: 以上为较为常见方法,仅供参考, InvivoChem并未独立验证这些配方的准确性。具体溶剂的选择首先应参照文献已报道溶解方法、配方或剂型,对于某些尚未有文献报道溶解方法的化合物,需通过前期实验来确定(建议先取少量样品进行尝试),包括产品的溶解情况、梯度设置、动物的耐受性等。

请根据您的实验动物和给药方式选择适当的溶解配方/方案:
1、请先配制澄清的储备液(如:用DMSO配置50 或 100 mg/mL母液(储备液));
2、取适量母液,按从左到右的顺序依次添加助溶剂,澄清后再加入下一助溶剂。以 下列配方为例说明 (注意此配方只用于说明,并不一定代表此产品 的实际溶解配方):
10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% ddH2O (或 saline);
假设最终工作液的体积为 1 mL, 浓度为5 mg/mL: 取 100 μL 50 mg/mL 的澄清 DMSO 储备液加到 400 μL PEG300 中,混合均匀/澄清;向上述体系中加入50 μL Tween-80,混合均匀/澄清;然后继续加入450 μL ddH2O (或 saline)定容至 1 mL;

3、溶剂前显示的百分比是指该溶剂在最终溶液/工作液中的体积所占比例;
4、 如产品在配制过程中出现沉淀/析出,可通过加热(≤50℃)或超声的方式助溶;
5、为保证最佳实验结果,工作液请现配现用!
6、如不确定怎么将母液配置成体内动物实验的工作液,请查看说明书或联系我们;
7、 以上所有助溶剂都可在 Invivochem.cn网站购买。
制备储备液 1 mg 5 mg 10 mg
1 mM 4.5192 mL 22.5958 mL 45.1916 mL
5 mM 0.9038 mL 4.5192 mL 9.0383 mL
10 mM 0.4519 mL 2.2596 mL 4.5192 mL

1、根据实验需要选择合适的溶剂配制储备液 (母液):对于大多数产品,InvivoChem推荐用DMSO配置母液 (比如:5、10、20mM或者10、20、50 mg/mL浓度),个别水溶性高的产品可直接溶于水。产品在DMSO 、水或其他溶剂中的具体溶解度详见上”溶解度 (体外)”部分;

2、如果您找不到您想要的溶解度信息,或者很难将产品溶解在溶液中,请联系我们;

3、建议使用下列计算器进行相关计算(摩尔浓度计算器、稀释计算器、分子量计算器、重组计算器等);

4、母液配好之后,将其分装到常规用量,并储存在-20°C或-80°C,尽量减少反复冻融循环。

计算器

摩尔浓度计算器可计算特定溶液所需的质量、体积/浓度,具体如下:

  • 计算制备已知体积和浓度的溶液所需的化合物的质量
  • 计算将已知质量的化合物溶解到所需浓度所需的溶液体积
  • 计算特定体积中已知质量的化合物产生的溶液的浓度
使用摩尔浓度计算器计算摩尔浓度的示例如下所示:
假如化合物的分子量为350.26 g/mol,在5mL DMSO中制备10mM储备液所需的化合物的质量是多少?
  • 在分子量(MW)框中输入350.26
  • 在“浓度”框中输入10,然后选择正确的单位(mM)
  • 在“体积”框中输入5,然后选择正确的单位(mL)
  • 单击“计算”按钮
  • 答案17.513 mg出现在“质量”框中。以类似的方式,您可以计算体积和浓度。

稀释计算器可计算如何稀释已知浓度的储备液。例如,可以输入C1、C2和V2来计算V1,具体如下:

制备25毫升25μM溶液需要多少体积的10 mM储备溶液?
使用方程式C1V1=C2V2,其中C1=10mM,C2=25μM,V2=25 ml,V1未知:
  • 在C1框中输入10,然后选择正确的单位(mM)
  • 在C2框中输入25,然后选择正确的单位(μM)
  • 在V2框中输入25,然后选择正确的单位(mL)
  • 单击“计算”按钮
  • 答案62.5μL(0.1 ml)出现在V1框中
g/mol

分子量计算器可计算化合物的分子量 (摩尔质量)和元素组成,具体如下:

注:化学分子式大小写敏感:C12H18N3O4  c12h18n3o4
计算化合物摩尔质量(分子量)的说明:
  • 要计算化合物的分子量 (摩尔质量),请输入化学/分子式,然后单击“计算”按钮。
分子质量、分子量、摩尔质量和摩尔量的定义:
  • 分子质量(或分子量)是一种物质的一个分子的质量,用统一的原子质量单位(u)表示。(1u等于碳-12中一个原子质量的1/12)
  • 摩尔质量(摩尔重量)是一摩尔物质的质量,以g/mol表示。
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配液计算器可计算将特定质量的产品配成特定浓度所需的溶剂体积 (配液体积)

  • 输入试剂的质量、所需的配液浓度以及正确的单位
  • 单击“计算”按钮
  • 答案显示在体积框中
动物体内实验配方计算器(澄清溶液)
第一步:请输入基本实验信息(考虑到实验过程中的损耗,建议多配一只动物的药量)
第二步:请输入动物体内配方组成(配方适用于不溶/难溶于水的化合物),不同的产品和批次配方组成不同,如对配方有疑问,可先联系我们提供正确的体内实验配方。此外,请注意这只是一个配方计算器,而不是特定产品的确切配方。
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计算结果:

工作液浓度 mg/mL;

DMSO母液配制方法 mg 药物溶于 μL DMSO溶液(母液浓度 mg/mL)。如该浓度超过该批次药物DMSO溶解度,请首先与我们联系。

体内配方配制方法μL DMSO母液,加入 μL PEG300,混匀澄清后加入μL Tween 80,混匀澄清后加入 μL ddH2O,混匀澄清。

(1) 请确保溶液澄清之后,再加入下一种溶剂 (助溶剂) 。可利用涡旋、超声或水浴加热等方法助溶;
            (2) 一定要按顺序加入溶剂 (助溶剂) 。

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