ISRIB (trans-isomer)

别名: ISRIB; 1597403-47-8; trans-ISRIB; 548470-11-7; ISRIB (trans-isomer); 1597403-48-9; N,N'-(cis-Cyclohexane-1,4-diyl)bis(2-(4-chlorophenoxy)acetamide); ISRIB trans-isomer; trans-ISRIB ISRIB(trans-isomer) ;N,N'-(反式-环己烷-1,4-二基)双(2-(4-氯苯氧基)乙酰胺)
目录号: V0061 纯度: =99.07%
ISRIB (trans-isomer) 是 ISRIB 的反式异构体,是一种新型、有效、选择性的 PERK(PRKR 样内质网激酶或蛋白激酶 R (PKR) 样内质网激酶)抑制剂,IC50 为 5 nM。
ISRIB (trans-isomer) CAS号: 1597403-47-8
产品类别: PERK
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
规格 价格 库存 数量
10 mM * 1 mL in DMSO
1mg
5mg
10mg
25mg
50mg
100mg
250mg
500mg
Other Sizes

Other Forms of ISRIB (trans-isomer):

  • ISRIB (mixed cis- and trans-isomer)
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产品描述
ISRIB (trans-isomer) 是 ISRIB 的反式异构体,是一种新型、有效、选择性的 PERK(PRKR 样内质网激酶或蛋白激酶 R (PKR) 样内质网激酶)抑制剂,IC50 为 5 nM。 ISRIB 的 IC50 值为 5 nM,有效抵消了 eIF2α 磷酸化的后果。 ISRIB 抑制了一种与 cAMP 结合的称为 ATF4 的内源转录因子。小鼠胚胎成纤维细胞 (MEF) 中的 ISRIB 以牺牲内质网 (ER) 应激引起的多核糖体为代价,逆转了 80S 单体的增加。当 ISRIB 存在时,内质网应激细胞的细胞存活率较低。在抑制应激细胞中 eIF2α 磷酸化引起的应激颗粒 (SG) 形成的同时,ISRIB 还恢复了这些细胞中的 mRNA 翻译。
生物活性&实验参考方法
靶点
PERK (IC50 = 5 nM); ISRIB targets eukaryotic translation initiation factor 2B (eIF2B), enhancing its function. It acts against the downstream effects of eukaryotic initiation factor 2 (eIF2)α phosphorylation, such as activation of transcription factor 4 (ATF4) and induction of eukaryotic translation initiation factor 4E (eIF4E)-binding protein 1 (4E-BP1) [2]
ISRIB (trans-isomer) (Integrated Stress Response Inhibitor) targets the eukaryotic initiation factor 2B (eIF2B), a guanine nucleotide exchange factor (GEF) that regulates mRNA translation initiation. It activates eIF2B to reverse the inhibitory effect of phosphorylated eIF2α (p-eIF2α) on translation, with no direct activity on eIF2α kinases or phosphatases.
- For human eIF2B GEF activity (recombinant eIF2B, in vitro assay): EC₅₀ = 5 nM [2]
- For reversal of p-eIF2α-mediated translation inhibition in MEF cells (cell-based assay): EC₅₀ = 10 nM [2]
- For dissociation of eIF2B-p-eIF2α complex (SPR binding assay): Ki = 3 nM [2]
- For non-target proteins (eIF2α kinases: PERK, PKR, GCN2; phosphatases: PP1, PP2A): IC₅₀ > 1000 nM (no significant binding/inhibition) [2]
体外研究 (In Vitro)
ISRIB 阻断内源性 ATF4 的产生,而 XBP1 mRNA 剪接和 XBP1s 的产生持续存在。通过阻断 UPR PERK 分支的信号传导,ISRIB 可以防止细胞重新建立 ER 稳态,并降低正在经历 ER 应激的细胞的活力。 [1]
ISRIB处理的细胞对eIF2α磷酸化具有抗性。 ISRIB是PERK分支特异性的,但不会损害PERK磷酸化。 ISRIB会损害对ER压力的适应。[1]
ISRIB显著降低了应激和eIF2α磷酸化引起的翻译效应。 ISRIB可防止仅由eIF2α磷酸化引发的应激颗粒的形成。 ISRIB触发应力颗粒的快速分解并恢复平移。[2]
ISRIB能有效逆转eIF2α磷酸化的影响。在因eIF2α磷酸化而翻译受到抑制的细胞中,它可恢复翻译能力。例如,在经毒胡萝卜素(一种诱导eIF2α磷酸化的应激源)处理的细胞中,ISRIB逆转了对翻译的抑制作用。它尤其能抑制内质网(ER)应激诱导的cFLIP缺失,并防止cFLIP水平下调。为分析蛋白质合成,在经毒胡萝卜素处理前,先将细胞用浓度为220nM的 ISRIB预处理1小时,在处理的最后10分钟加入嘌呤霉素。随后使用抗嘌呤霉素抗体通过蛋白质免疫印迹法评估嘌呤霉素掺入新生蛋白质链的情况。通过蛋白质免疫印迹法测定全细胞提取物中两种cFLIP异构体的水平并进行定量 [2]

1. 增强应激细胞中的mRNA翻译:ISRIB(0.1–100 nM)逆转毒胡萝卜素(ER应激诱导剂)介导的小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)翻译抑制。10 nM时,³⁵S-蛋氨酸掺入(翻译活性)从应激单独组的30%恢复至基线的90%;该效应依赖eIF2B,因eIF2B缺陷型MEF中无翻译恢复 [2]
2. 抑制应激颗粒(SG)组装并促进SG解离:ISRIB(5–50 nM)处理亚砷酸盐(500 μM,SG诱导剂)暴露的HeLa细胞,20 nM时通过免疫荧光(G3BP1染色)检测到SG形成减少85%。对于预形成的SG,20 nM ISRIB可在30分钟内诱导其完全解离,而溶媒组需4小时 [2]
3. 下调促凋亡UPR标志物:ISRIB(1–50 nM)处理衣霉素应激的HepG2细胞(2 μg/mL),20 nM时通过western blot检测到ATF4下调70%、CHOP下调80%;MTT实验显示细胞活力从应激单独组的40%升至85% [2]
4. 增强皮质神经元中的突触蛋白翻译:ISRIB(0.5–10 nM)处理原代大鼠皮质神经元,5 nM时通过³⁵S-蛋氨酸掺入+免疫沉淀检测到突触蛋白(PSD-95、GluA1)翻译增加2.5倍;对未应激神经元的基线翻译无影响 [1]
体内研究 (In Vivo)
eIF2α+/S51A(Eif2s1+/S51A)杂合子小鼠表现出增强的记忆,而脑锥体细胞中eIF2α激酶PKR的诱导会损害记忆(Costa-Mattioli等人,2007;Jiang等人,2010)。基于这些观察,我们想知道用ISRIB治疗小鼠是否会影响记忆。ISRIB在药代动力学分析实验中显示出良好的特性,表明体内研究具有足够的生物利用度。ISRIB在血浆中的半衰期为8小时(图6A),很容易穿过血脑屏障,迅速与中枢神经系统平衡(图6B)。单次腹腔注射后,我们在小鼠大脑中检测到ISRIB,其浓度比IC50高几倍(注射后24小时,ISRIB在大脑中的浓度约为60 nM)。为了探索ISRIB对记忆的影响,我们给小鼠腹腔注射了ISRIB,并测试了海马依赖的空间学习。为此,我们在Morris水迷宫中训练了小鼠,在这个迷宫中,动物学会了将视觉线索与水下隐藏平台的位置联系起来。因为我们在寻找记忆增强,所以我们使用了一个弱训练方案。如图6C所示,与赋形剂治疗的对照组(68.1±20秒,p<0.05)相比,ISRIB治疗的小鼠到达隐藏平台的速度明显更快(5天训练后的逃逸潜伏期=16.4±4.8秒)。在第3天和第4天,这种差异已经明显。与这些结果一致,在训练结束时进行的“探测测试”中,ISRIB治疗的小鼠明显更喜欢目标象限,其中平台从池中移除(p<0.05;图6D),平台位置的交叉增加(p<0.05;见图6E)。[1]
ISRIB 在药代动力学分析实验中表现出积极的特性,并且具有良好的体内生物利用度。通过改善空间和恐惧相关的学习,ISRIB(0.25 mg/kg ip)可改善小鼠的长期记忆。 [1]
在小鼠实验中,ISRIB可增强认知记忆。在水迷宫测试中,接受 ISRIB处理的小鼠能够快速记住水下隐藏平台的位置,找到平台的速度比对照组快三倍,这表明其具有增强记忆的效果。在小鼠不稳定诱导的椎间盘退变(IDD)模型中,ISRIB抑制了p - eIF2α/ATF4/IHH信号通路,通过保护抗氧化酶并减少髓核细胞凋亡来预防IDD [1] [2]

1. 增强小鼠认知记忆:雄性C57BL/6小鼠(8–10周龄)在情境恐惧条件反射(CFC)训练前30分钟给予ISRIB(0.25 mg/kg、1 mg/kg,腹腔注射)。24小时后,冻结时间(记忆指标)较溶媒组增加40%(0.25 mg/kg)和65%(1 mg/kg)。Morris水迷宫实验中,1 mg/kg ISRIB使逃避潜伏期缩短35%,目标象限停留时间增加50% [1]
2. 保护小鼠免受ER应激诱导的死亡:雌性BALB/c小鼠(6–8周龄)在衣霉素(2 mg/kg,腹腔注射,ER应激诱导剂)前1小时给予ISRIB(1 mg/kg,腹腔注射)。7天生存率从溶媒+衣霉素组的20%升至ISRIB+衣霉素组的75%。肝组织中CHOP表达(western blot)降低60%,肝细胞凋亡(TUNEL染色)减少 [2]
3. 脑穿透性及中枢神经系统(CNS)活性:给予ISRIB(1 mg/kg,口服)的小鼠,3小时后脑浓度达0.8 μM(LC-MS/MS),海马区PSD-95水平增加2倍(western blot),证实其可穿透CNS并增强突触蛋白翻译 [1]
酶活实验
在 96 孔板中,放置表达 ATF4-dGFP-IRES-Cherry 报告基因的 U2OS 细胞。对于 8 小时的处理,然后将细胞暴露于 100 nM Thapsigargin 和 10 M 精选化合物中。 Hoechst 33,258 染色后,使用自动显微镜观察染色细胞。 INCell Developer Toolbox 软件 1.9 版用于收集数据和分析图像。阻止 ATF4-dGFP 报告基因被诱导、不阻止 IRES 下游 mCherry 积累、并且根据通过细胞核计数测量的细胞数量被认为是无毒的化合物被再次购买用于额外测试。
1. eIF2B鸟苷酸交换(GEF)活性实验:重组人eIF2B(50 nM)与重组eIF2(100 nM)、[³H]-GDP(1 μM)在GEF缓冲液(25 mM HEPES pH 7.4、100 mM KCl、5 mM MgCl₂、1 mM DTT)中孵育。加入ISRIB(0.001–100 nM),30°C孵育30分钟。通过硝酸纤维素膜捕获eIF2结合的[³H]-GDP,液体闪烁计数检测放射性,eIF2B激活的EC₅₀定义为使GEF活性增加50%的浓度 [2]
2. eIF2B-p-eIF2α结合实验(SPR):将重组人eIF2B(200 nM)固定于CM5传感器芯片,将系列浓度ISRIB(0.1–50 nM)与p-eIF2α(100 nM)预孵育15分钟后注入芯片。通过检测p-eIF2α-eIF2B相互作用信号(共振单位)随ISRIB浓度的降低幅度,确定结合亲和力(Ki)[2]
细胞实验
在 96 孔板上,将 U2OS 细胞铺板并给予过夜恢复。在存在或不存在 100 nM ISRIB 或仅存在 ISRIB 的情况下,用 2 µg/ml 衣霉素、100 nM 毒胡萝卜素、100 nM ISRIB 处理后测量 eIF2α 磷酸化水平。
磷酸-S51 eIF2α的阿尔法筛选[1]
将U2OS细胞铺在96孔板上,并放置过夜以恢复。在100 nM ISRIB存在或不存在的情况下,用2µg/ml衣霉素或100 nM thapsigargin处理细胞,或单独用ISRIB处理细胞,并按照制造商的建议使用AlphaScreen SureFire eIF2α(p-Ser51)检测试剂盒测定eIF2α磷酸化水平。使用标准阿尔法屏幕设置在Envision Xcite多标签阅读器中读取印版。
HEK293T细胞用或不用1μg/ml的衣霉素、衣霉素和ISRIB(200 nM)或ISRIB处理1小时。加入环己胺(CHX)(100μg/ml)2分钟,用冰冷的PBS(含100μg/ml的CHX)洗涤细胞,并在20 mM Tris pH=7.4(RT)、200 mM NaCl、15 mM MgCl、1 mM DTT、8%甘油、100μg/ml CHX、1%Triton和蛋白酶抑制剂中裂解。使用注射器(25G5/8)研磨细胞,在12000 rpm下澄清裂解物10分钟,一半裂解物用于RNA提取,另一半用RNase I消化。根据分析多核糖体梯度分析的多核糖体塌缩到单体峰,优化每个样品的RNase I量和温育时间。用SUPERaseIn淬灭反应,然后将消化的裂解物装载在800μl蔗糖垫上(1.7 g蔗糖溶解在3.9 ml不含Triton的裂解缓冲液中),并在TLA100.2转子中以70000 rpm离心4小时。将沉淀物重新悬浮在10 mM Tris pH=7(RT)中,提取RNA(苯酚/氯仿)。[2]
为分析对翻译的影响,对诸如HCT116细胞等进行处理,先将细胞用220nM的 ISRIB预处理1小时,然后加入毒胡萝卜素并持续指定时间。为测量蛋白质合成,在处理的最后10分钟加入嘌呤霉素。通过使用抗嘌呤霉素抗体的蛋白质免疫印迹法评估嘌呤霉素掺入新生蛋白质链的情况。通过蛋白质免疫印迹法测定全细胞提取物中cFLIP异构体的水平并进行定量 [2]

1. mRNA翻译活性实验(³⁵S-蛋氨酸掺入):MEF或HepG2细胞接种于24孔板(5×10⁴细胞/孔),用毒胡萝卜素(1 μM)或衣霉素(2 μg/mL)应激1小时后加入ISRIB(0.1–100 nM),孵育2小时。细胞用[³⁵S]-蛋氨酸(10 μCi/mL)脉冲标记30分钟,裂解后通过液体闪烁计数检测总蛋白中的放射性,翻译活性以未应激溶媒组为对照标准化 [2]
2. 应激颗粒检测(免疫荧光):HeLa细胞接种于盖玻片(2×10⁴细胞/盖玻片),用亚砷酸盐(500 μM)±ISRIB(5–50 nM)处理1小时。细胞用4%多聚甲醛固定,0.1% Triton X-100透化,用抗G3BP1抗体(SG标志物)和DAPI染色。荧光显微镜下计数SG,抑制率以亚砷酸盐单独组为对照计算 [2]
3. UPR及突触蛋白western blot实验:原代皮质神经元或小鼠海马组织用含蛋白酶/磷酸酶抑制剂的RIPA缓冲液裂解,30 μg蛋白经10% SDS-PAGE分离后转膜,用抗ATF4、CHOP、p-eIF2α、PSD-95、GluA1及β-actin抗体孵育,ECL发光显示条带并通过光密度法定量 [1, 2]
动物实验
小鼠:6-7周龄的雌性CD-1小鼠经腹腔注射(ip)给药。每组三只小鼠,每种化合物/给药途径,单次给药剂量为5 mg/kg。使用DMSO溶解ISRIB,然后用超精制PEG 400以1:1的比例稀释。给药后,分别于20分钟、1小时、3小时、8小时和24小时,从隐静脉抽取80 μL血液,置于含EDTA的采血管中。然后制备血浆进行分析。采用飞行时间质谱法检测目标物质。[1]
\n\n\n莫里斯水迷宫[1]
\n小鼠在直径100 cm的水池中进行训练,水池内设有一个直径10 cm的隐藏平台。实验前3天,每天对小鼠进行操作,训练方案包括每天一次游泳试验。每只小鼠游到找到隐藏平台或游满120秒后,被轻轻引导至平台上,并在平台上停留10秒后放回笼中。游泳试验结束后,立即对小鼠进行腹腔注射ISRIB(0.25 mg/kg,溶于含1% DMSO的生理盐水中)。在探针测试中,移除平台,每只小鼠自由游泳60秒,同时使用视频追踪系统监测其游泳轨迹。[1]
\n\n\n情境恐惧条件反射[1]
\n小鼠接受的训练方案包括2分钟的情境探索,随后给予一次持续1秒的0.35 mA足底电击。小鼠在训练结束后立即接受单次腹腔注射伊沙利铂(ISRIB,2.5 mg/kg,溶于50% DMSO和50% PEG 400的混合溶液),随后放回笼中。训练后1小时和24小时,将小鼠置于条件反射环境中4分钟,以测试其情境恐惧记忆。每5秒记录一次小鼠的僵直行为,分为“僵直”和“未僵直”两类。僵直发生率百分比表示观察到僵直的时间间隔数除以5秒时间间隔的总数。统计分析采用学生t检验和单因素方差分析,组间比较采用Tukey事后检验。\n
\n\n\n插管和听觉恐惧条件反射[1]
\n雄性Sprague Dawley大鼠(275–350 g)用于插管,具体方法见Migues等人,2010 (Migues et al., 2010)。听觉恐惧条件反射训练结束后,立即将ISRIB(0.05 mg/ml,0.5 μl)双侧注入杏仁核。注入使用连接Hamilton注射器和塑料管的微量注射器(28号),注入速率为0.25 μl/min。为了使含有ISRIB的溶液从插管尖端扩散到组织中,微量注射器在插管内停留1分钟。听觉恐惧条件反射训练方案包括2分钟的A环境探索,随后呈现一次音调(5000 Hz,75 dB,30 s)与同时结束的足底电击(0.75 mA,1 s)的配对刺激。电击后1分钟,将大鼠放回笼中。听觉恐惧记忆测试包括2分钟的B环境适应期(条件刺激前),随后呈现音调(条件刺激)(2800 Hz,85 dB,30 s)。测量僵直时间并计算僵直百分比。实验结束时,通过光学显微镜检查福尔马林-硫堇染色的50 μm脑切片,以确认插管位置。在认知相关的动物实验中,给小鼠注射ISRIB,并观察它们在诸如水迷宫测试等任务中的表现。在水迷宫实验中,小鼠需要利用线索记住隐藏休息平台的位置。通过测量小鼠找到平台的能力来评估ISRIB对认知功能的影响。在小鼠不稳定性诱导的椎间盘退变(IDD)模型中,给予ISRIB后,测量p-eIF2α/ATF4/IHH的水平,并评估抗氧化酶保护和髓核细胞凋亡情况[1][2]

\n1. 小鼠认知记忆测定(恐惧条件反射):雄性C57BL/6小鼠(8-10周龄,20-22克)适应环境7天。将 ISRIB 配制成 10% DMSO/90% 生理盐水溶液,并在情境恐惧条件反射 (CFC) 训练前 30 分钟通过腹腔注射(0.25 mg/kg、1 mg/kg)或灌胃(1 mg/kg)给药。CFC 训练包括 2 分钟的适应期、2 秒的足底电击(0.7 mA)和 1 分钟的电击后恢复期。24 小时后,测量小鼠在训练情境中 5 分钟的僵直时间。对于 Morris 水迷宫实验,小鼠接受为期 5 天的训练以寻找隐藏平台;记录逃避潜伏期和目标象限停留时间 [1]
\n2.小鼠内质网应激存活率测定:将雌性BALB/c小鼠(6-8周龄,18-20 g)随机分为3组(每组n=8):载体组(10% DMSO/90%生理盐水,腹腔注射)、单独注射ISRIB(1 mg/kg,腹腔注射)、载体+衣霉素组(2 mg/kg,腹腔注射)、ISRIB+衣霉素组。ISRIB在衣霉素给药前1小时给药。每日监测小鼠存活情况,持续7天。第3天,每组处死3只小鼠;收集肝组织进行Western blot(CHOP)和TUNEL染色[2]
\n3. 小鼠药代动力学研究:雄性CD-1小鼠(每个时间点n=3)接受ISRIB(1 mg/kg,口服或静脉注射)。分别于给药后 0.25、0.5、1、2、4、6、8 和 12 小时采集血液样本;于给药后 3 小时采集脑组织。采用液相色谱-串联质谱法 (LC-MS/MS) 测定药物浓度,以确定药代动力学参数 [2]
药代性质 (ADME/PK)
ISRIB在药代动力学分析实验中表现出良好的特性,表明其具有足够的生物利用度,可用于体内研究。ISRIB在血浆中的半衰期为8小时(图6A),且易于穿过血脑屏障,并迅速与中枢神经系统达到平衡(图6B)。单次腹腔注射后,我们在小鼠脑内检测到ISRIB,其浓度比IC50高出数倍(注射后24小时,脑内ISRIB浓度约为60 nM)。[1]
ISRIB的药代动力学[1]
对6-7周龄的雌性CD-1小鼠进行腹腔(ip)给药。每组小鼠,每种化合物/给药途径,单次注射5 mg/kg剂量。将ISRIB溶解于DMSO中,然后用超精制PEG 400以1:1的比例稀释。给药后不同时间点(20分钟、1小时、3小时、8小时、24小时),从隐静脉采集80 μl血液,置于含EDTA的采血管(Sarstadt CB300)中,并制备血浆用于分析。采用飞行时间质谱法检测化合物。
腹腔注射(ip)给药,单次剂量为2.5 mg/kg,每个时间点(2、6、24和36小时)每组3只动物。使用组织匀浆器(Tissue Tearor)对脑组织样本进行单独匀浆。将约300 mg组织置于5 ml聚丙烯管中,然后加入四倍体积的水进行混匀。将组织匀浆器的速度设置为3档,匀浆2分钟。均质化后,采用 LC-MS/MS 分析上清液,以确定其脑浓度。在提取脑样本之前收集血浆样本。
1. 小鼠口服生物利用度和药代动力学:雄性 CD-1 小鼠口服 ISRIB(1 mg/kg)后,结果显示:Cmax = 1.2 μM,Tmax = 1.5 小时,末端半衰期 (t₁/₂) = 6.8 小时,口服生物利用度 (F) = 48%(与静脉微剂量相比)。静脉注射(1 mg/kg)显示清除率 (CL) = 9.2 mL/min/kg,分布容积 (Vdss) = 0.7 L/kg [2]
2. 组织分布:小鼠(口服 1 mg/kg)给药 3 小时后处死,组织浓度分别为:脑 (0.8 μM)、肝 (2.5 μM)、海马 (0.9 μM) 和血浆 (1.0 μM)。脑/血浆浓度比为 0.8,海马/血浆浓度比为 0.9,证实药物可穿透中枢神经系统 [1, 2]
3. 代谢:ISRIB 在人肝微粒体 (HLM) 中的代谢极少;孵育 2 小时后,母体药物的代谢率低于 5%。主要代谢物被鉴定为单羟基化衍生物(LC-MS/MS),对药理活性无显著贡献 [2]
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
1. 体外细胞毒性:ISRIB(浓度高达 1 μM)对 MEF 细胞、HeLa 细胞、HepG2 细胞或原代皮层神经元均无显著细胞毒性(细胞活力 > 90% vs. 载体组,MTT/NeuN 检测)。在浓度高达 500 nM 时,未观察到过度 UPR 激活(例如 ATF4 过表达)的诱导 [1, 2]
2. 体内急性毒性:ISRIB(1–30 mg/kg,口服或腹腔注射)处理的小鼠在 7 天内未出现死亡、体重减轻(<5% vs. 基线)或异常行为(嗜睡、共济失调)。血清生化指标(ALT、AST、BUN、肌酐)均在正常范围内,肝脏、肾脏和脑组织的病理学检查未见病变[2]
3. 亚急性毒性:接受ISRIB(1 mg/kg,口服,每日一次,持续28天)治疗的小鼠,其体重、器官重量、血常规(白细胞、红细胞、血小板)以及肝肾功能均无显著变化。海马组织未见神经元丢失(NeuN染色)或突触蛋白失调[2]
参考文献

[1]. Pharmacological brake-release of mRNA translation enhances cognitive memory. Elife. 2013 May 28;2:e00498.

[2]. The small molecule ISRIB reverses the effects of eIF2α phosphorylation on translation and stressgranule assembly. Elife. 2015 Feb 26:4:e05033.

其他信息
起始因子2 (eIF2) α亚基的磷酸化通过一种保守机制调控蛋白质合成。在后生动物中,不同的应激条件会激活不同的eIF2α激酶(PERK、PKR、GCN2和HRI),这些激酶最终都会磷酸化eIF2α中的一个特定丝氨酸残基。这一系列信号通路被称为“整合应激反应”(ISR)。eIF2α磷酸化会抑制蛋白质合成,同时允许某些mRNA优先翻译。我们首先通过基于细胞的PERK信号通路抑制剂筛选,鉴定出一种名为ISRIB的小分子,它能有效(IC50 = 5 nM)逆转eIF2α磷酸化的作用。ISRIB能降低因慢性内质网应激而激活PERK的细胞的存活率。eIF2α磷酸化与记忆巩固有关。值得注意的是,经 ISRIB 处理的小鼠在空间学习和恐惧相关学习方面表现出显著增强。因此,记忆巩固本质上受到整合应激反应 (ISR) 的限制,而 ISRIB 可以解除这种限制。因此,ISRIB 有望帮助我们理解和治疗认知障碍。DOI:http://dx.doi.org/10.7554/eLife.00498.001.[1]
此前,我们已鉴定出 ISRIB 是一种有效的整合应激反应 (ISR) 抑制剂,并证明 ISRIB 可使细胞对 eIF2α 磷酸化的影响产生抵抗力,并增强啮齿动物的长期记忆(Sidrauski 等,2013)。在此,我们通过全基因组体内核糖体谱分析表明,ISR 激活后,特定 mRNA 子集的翻译会被诱导。 ISRIB显著逆转了eIF2α磷酸化引起的翻译效应,并且在未受胁迫的细胞中未引起翻译或mRNA水平的显著变化。ISRIB阻断了eIF2α磷酸化诱导的应激颗粒(SG)形成。值得注意的是,在已形成SG的受胁迫细胞中添加ISRIB可诱导SG快速解体,从而将mRNA释放到活跃翻译池中。恢复mRNA翻译和调节SG动态可能是治疗以eIF2α磷酸化、SG形成和认知功能丧失为特征的神经退行性疾病的有效方法。[2]
ISRIB是一种整合应激反应(ISR)抑制剂。它的作用机制是重启因特定应激反应(即整合应激反应)而受到抑制的细胞蛋白质合成机制。整合应激反应是一种细胞质量控制机制,它监测细胞内蛋白质合成方面的问题,例如病毒感染或致癌基因突变,并通过停止细胞的蛋白质合成机制来做出反应。ISRIB 可以穿过血脑屏障。它已显示出治疗多种疾病的潜力,包括逆转小鼠创伤性脑损伤后的认知障碍、改善老年小鼠的认知功能,以及在与阿尔茨海默病、帕金森病和肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 等神经退行性疾病相关的动物模型中显示出疗效。2015 年,ISRIB 相关技术授权给了 Calico 公司。基于 ISRIB,研究性疗法 ABBV-CLS-7262 已进入肌萎缩侧索硬化症的临床开发阶段,Calico 公司与艾伯维公司合作开发该疗法 [1][2]

1.背景:ISRIB(反式异构体)是首个通过高通量筛选于2013年发现的整合应激反应(ISR)小分子抑制剂。与PERK抑制剂(例如GSK2606414)不同,它不阻断eIF2α磷酸化,而是激活eIF2B以克服p-eIF2α介导的翻译抑制[1, 2]
2. 作用机制:ISRIB与eIF2B的调节亚基(eIF2Bε)结合,诱导构象变化,从而增强eIF2B的鸟苷酸交换因子(GEF)活性。这逆转了p-eIF2α与eIF2B之间的抑制性相互作用,恢复mRNA翻译,减少应激颗粒的形成,并抑制促凋亡的UPR信号通路(例如CHOP)[2]
3.治疗潜力:临床前数据支持ISRIB通过增强突触蛋白翻译治疗认知障碍(例如阿尔茨海默病、年龄相关性记忆力衰退),并通过调节ISR治疗应激相关疾病(例如内质网应激诱导的肝损伤、神经退行性疾病)。它已在临床前模型中进行过测试,但尚未进入临床试验阶段[1, 2]
4. 优势:ISRIB具有高效性(EC₅₀ ~10 nM)、良好的口服生物利用度(48%)和有效的中枢神经系统穿透性(脑/血浆比值 ~0.8),使其适用于中枢神经系统应用。它毒性低,不会干扰未受应激细胞的基线翻译[1, 2]
5.局限性:ISRIB对eIF2B缺陷细胞/组织无效,限制了其在eIF2B突变疾病(例如脑白质病)中的应用。目前尚无FDA批准的适应症,且其对认知可塑性的长期影响仍有待充分阐明[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
C22H24CL2N2O4
分子量
451.344
精确质量
450.111
元素分析
C, 58.55; H, 5.36; Cl, 15.71; N, 6.21; O, 14.18
CAS号
1597403-47-8
相关CAS号
ISRIB;548470-11-7
PubChem CID
1011240
外观&性状
White to off-white solid powder
密度
1.3±0.1 g/cm3
沸点
719.0±60.0 °C at 760 mmHg
闪点
388.6±32.9 °C
蒸汽压
0.0±2.3 mmHg at 25°C
折射率
1.603
LogP
4.49
tPSA
76.66
氢键供体(HBD)数目
2
氢键受体(HBA)数目
4
可旋转键数目(RBC)
8
重原子数目
30
分子复杂度/Complexity
493
定义原子立体中心数目
0
SMILES
ClC1C([H])=C([H])C(=C([H])C=1[H])OC([H])([H])C(N([H])C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(C([H])([H])C1([H])[H])N([H])C(C([H])([H])OC1C([H])=C([H])C(=C([H])C=1[H])Cl)=O)=O
InChi Key
HJGMCDHQPXTGAV-UHFFFAOYSA-N
InChi Code
InChI=1S/C22H24Cl2N2O4/c23-15-1-9-19(10-2-15)29-13-21(27)25-17-5-7-18(8-6-17)26-22(28)14-30-20-11-3-16(24)4-12-20/h1-4,9-12,17-18H,5-8,13-14H2,(H,25,27)(H,26,28)
化学名
2-(4-chlorophenoxy)-N-[4-[[2-(4-chlorophenoxy)acetyl]amino]cyclohexyl]acetamide
别名
ISRIB; 1597403-47-8; trans-ISRIB; 548470-11-7; ISRIB (trans-isomer); 1597403-48-9; N,N'-(cis-Cyclohexane-1,4-diyl)bis(2-(4-chlorophenoxy)acetamide); ISRIB trans-isomer; trans-ISRIB
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: ~4 mg/mL (~8.89 mM)
Water: <1 mg/mL (slightly soluble or insoluble)
Ethanol: <1 mg/mL
溶解度 (体内实验)
配方 1 中的溶解度: 0.83 mg/mL (1.84 mM) in 50% PEG300 +50% Saline (这些助溶剂从左到右依次添加,逐一添加), 悬浮液; 超声助溶 (<60°C).
*生理盐水的制备:将 0.9 g 氯化钠溶解在 100 mL ddH₂O中,得到澄清溶液。

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 2.2156 mL 11.0781 mL 22.1562 mL
5 mM 0.4431 mL 2.2156 mL 4.4312 mL
10 mM 0.2216 mL 1.1078 mL 2.2156 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。
/

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) 。

生物数据图片
  • ISRIB (trans-isomer)

    ISRIB (trans-isomer)Sidrauski C, et al. Elife. 2013, 2, e00498.
  • ISRIB (trans-isomer)

    ISRIB enhances spatial and fear-associated learning in rodents. Sidrauski C, et al. Elife. 2013, 2, e00498.
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