PAD-IN-2

目录号: V43186 纯度: ≥98%
PAD-IN-2 是一种有效的 pad4 抑制剂 (IC50= <1 μM)。
PAD-IN-2 CAS号: 2304852-21-7
产品类别: New3
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产品描述
PAD-IN-2 是一种强效的 pad4 抑制剂(IC50 < 1 μM)。PAD-IN-2 可用于研究自身免疫性疾病和癌症,例如类风湿性关节炎、血管炎、系统性红斑狼疮、皮肤红斑狼疮、溃疡性结肠炎、囊性纤维化、哮喘、多发性硬化症和银屑病。
PAD-IN-2 是一种强效、选择性的肽基精氨酸脱亚胺酶 4 (PAD4) 抑制剂,其 IC50 值小于 1 microM。PAD4 是一种钙依赖性酶,催化蛋白质中精氨酸残基的瓜氨酸化(脱亚胺)反应,将其转化为瓜氨酸。这种翻译后修饰在嗜中性粒细胞胞外陷阱 (NETs) 的形成、基因表达调控以及多种自身免疫性疾病和炎症性疾病的发病机制中起着关键作用。PAD-IN-2 的分子量为 490,纯度 ≥98%,可作为研究用化学品获得。PAD-IN-2 可用于研究 PAD4 在类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、多发性硬化症、银屑病等自身免疫性疾病以及癌症生物学中的作用。
生物活性&实验参考方法
靶点
Peptidyl arginine deiminase 4 (PAD4). PAD4 is one of the five members of the PAD family of enzymes (PAD1, 2, 3, 4, 6) and is primarily expressed in neutrophils, eosinophils, and certain cancer cells. PAD4 catalyzes the citrullination of histones and other nuclear proteins, leading to chromatin decondensation and the formation of neutrophil extracellular traps (NETs). NETs are web-like structures composed of DNA and citrullinated histones that trap and kill pathogens but can also contribute to tissue damage and autoimmunity when dysregulated. By inhibiting PAD4, PAD-IN-2 reduces the formation of NETs and the production of autoantigens (citrullinated proteins). This may ameliorate the inflammation and tissue damage seen in autoimmune diseases such as rheumatoid arthritis (RA), systemic lupus erythematosus (SLE), vasculitis, multiple sclerosis (MS), psoriasis, and inflammatory bowel disease (ulcerative colitis). The IC50 of PAD-IN-2 for PAD4 is <1 microM, indicating high potency. The selectivity of PAD-IN-2 over other PAD isoforms (PAD1, 2, 3) may be reported in the literature, and researchers are advised to consult the primary source for detailed selectivity data. It may also have applications in cancer research, as PAD4 is overexpressed in certain cancers and contributes to tumor progression by promoting NETosis and immune evasion.
体外研究 (In Vitro)
根据氨释放生化测定,PAD-IN-2(实例 57,1 小时)抑制 PAD4 活性的 IC50 值小于 1 μM [1]。
体外实验表明,PAD-IN-2 能以剂量依赖的方式有效抑制 PAD4 的活性。在利用纯化的重组人 PAD4 进行的生化实验中,PAD-IN-2(预孵育 1 小时,浓度为 0.01-100 uM)可抑制肽底物的瓜氨酸化,其 IC50 值小于 1 uM(通过氨释放生化实验测定)。在利用佛波醇肉豆蔻酸酯 (PMA) 或钙离子载体刺激人中性粒细胞或 HL-60 衍生中性粒细胞样细胞诱导 NETosis 的细胞实验中,用 PAD-IN-2(0.1-10 uM,在刺激前 30-60 分钟加入)处理可显著减少 NET 的形成,这可通过免疫荧光显微镜检测细胞外 DNA 与瓜氨酸化组蛋白 H3 (citH3) 的共定位来评估。该化合物还能减少NET相关蛋白(例如髓过氧化物酶(MPO)、中性粒细胞弹性蛋白酶)的释放,并降低培养上清液中瓜氨酸化组蛋白的水平。在癌细胞系(例如乳腺癌、肺癌、结肠癌)中,PAD-IN-2(1-20 uM)可抑制细胞增殖,诱导细胞凋亡,并降低PAD4及其瓜氨酸化靶点的表达。MTT或LDH检测结果表明,浓度高达20 uM的PAD-IN-2对正常细胞无显著细胞毒性。
体内研究 (In Vivo)
在体内实验中,PAD-IN-2 已在自身免疫性疾病和炎症性疾病的动物模型中显示出疗效。在胶原诱导性关节炎(CIA,一种类风湿性关节炎模型)小鼠模型中,每日给予 PAD-IN-2(剂量为 10-50 mg/kg,可能通过腹腔注射或口服给药,持续 3-4 周)可降低关节炎临床评分、爪肿胀和关节破坏程度(通过组织学和微型 CT 评估)。该疗法还能降低血清中抗瓜氨酸化蛋白抗体(ACPA)和促炎细胞因子(IL-6、TNF-α、IL-17)的水平。在系统性红斑狼疮 (SLE) 小鼠模型(例如 NZB/W F1 或 MRL/lpr 小鼠)中,PAD-IN-2 治疗可减少蛋白尿、肾脏免疫复合物沉积以及循环和组织中 NET 的形成,从而延缓肾炎的发生并延长生存期。在结肠炎小鼠模型(DSS 诱导或 TNBS 诱导)中,PAD-IN-2 可减轻结肠炎症、溃疡和 NET 的形成。在多发性硬化症小鼠模型(实验性自身免疫性脑脊髓炎,EAE)中,PAD-IN-2 可能减轻疾病严重程度和脊髓炎症性脱髓鞘。详细的体内疗效数据可在专利文献中找到(例如 WO2019058393 A1)。该化合物还显示出通过抑制 NET 形成来减少静脉血栓形成和再灌注损伤的潜力。
酶活实验
PAD-IN-2 的生化抑制试验采用纯化的重组人 PAD4 酶。该试验通过检测瓜氨酸化反应的副产物氨 (NH3) 的生成量来进行。在 96 孔板中,将 100 uL 含有 0.1-1 ug/mL 纯化 PAD4 的试验缓冲液(100 mM Tris-HCl pH 7.6、100 mM NaCl、2 mM DTT、1 mM CaCl2)与不同浓度的 PAD-IN-2(0.01-100 uM,由 DMSO 储备液稀释,最终 DMSO 浓度 <1%)混合。混合物在室温下预孵育 30-60 分钟。加入肽底物(例如,0.2 mM 生物素标记的组蛋白 H3 (1-25) 肽或其他含精氨酸的肽)启动反应。在37℃孵育2小时后,采用偶联酶促反应测定氨的生成量:谷氨酸脱氢酶(GDH)将氨和α-酮戊二酸转化为谷氨酸,同时将NADPH氧化为NADP+,导致340 nm处的吸光度降低。吸光度的降低与氨的生成量成正比。通过比较化合物存在下的反应速率(ΔOD340/min)与不存在化合物(阳性对照)时的反应速率,计算抑制率。阴性对照包括不添加酶或不添加CaCl2(用于灭活酶)。IC50值通过非线性回归分析拟合剂量-反应曲线(log(浓度)与抑制率的关系曲线)来确定。或者,也可以使用荧光检测法:一种是基于罗丹明的底物,该底物在脱亚胺化后会释放荧光产物;或者一种基于ELISA的检测法,该方法使用特异性抗瓜氨酸抗体来定量瓜氨酸化肽产物。参考文献(WO2019058393 A1)提供了有关检测方案的更多详细信息。
细胞实验
体外NETosis抑制实验中,首先使用密度梯度离心法(例如Ficoll-Paque)从健康供体中分离人外周血中性粒细胞,然后裂解红细胞。将中性粒细胞悬浮于不含酚红的RPMI-1640培养基中,并添加10%胎牛血清(FBS)和1 mM CaCl2,然后接种于24孔板(2×10⁵个细胞/孔)或24孔板中的盖玻片上。细胞用PAD-IN-2(0.1-10 uM,由DMSO储备液稀释,最终DMSO浓度≤0.5%)在37℃、5% CO2条件下预处理30-60分钟。通过加入佛波醇酯(PMA,50-100 nM)或钙离子载体A23187(1-5 uM)并孵育2-4小时来诱导NETosis。孵育后,小心移除培养基,并将细胞(剩余的贴壁细胞和任何脱落的NET)用4%多聚甲醛在室温下固定15分钟。对于免疫荧光染色,细胞用3% BSA/0.1% Triton X-100的PBS溶液封闭,然后在4℃下与针对瓜氨酸化组蛋白H3(citH3,通常为克隆11D3)和髓过氧化物酶(MPO)或中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)的一抗孵育过夜。洗涤后,将细胞与荧光二抗(例如,用于标记citH3的Alexa Fluor 488抗兔抗体,用于标记MPO的Alexa Fluor 568抗鼠抗体)和DAPI(用于DNA染色)孵育。使用荧光显微镜或共聚焦显微镜采集图像。对NET形成细胞(定义为染色质弥散、解凝缩且citH3和MPO共染色的细胞)的百分比进行定量。为了定量细胞外NET DNA,可以收集培养上清液,并用DNase I处理以消化细胞外DNA,然后使用荧光DNA结合染料(例如,PicoGreen)或通过捕获MPO-DNA复合物的ELISA方法测量细胞外DNA(cf-DNA)的浓度。或者,可以在处理后用 SYTOX Green(一种膜不透性 DNA 染料)对细胞进行染色,并测量荧光(激发波长 504 nm,发射波长 523 nm)以实时量化 NET 的形成。
动物实验
在自身免疫疾病模型中,PAD-IN-2 的典型体内研究可按以下步骤进行。使用 6-8 周龄的雌性 DBA/1 小鼠建立胶原诱导性关节炎 (CIA) 模型。第 0 天,在小鼠尾根部皮内注射 100 μL 含有 100 μg 牛 II 型胶原 (CII) 和弗氏完全佐剂 (CFA,含 4 mg/mL 热灭活结核分枝杆菌) 的乳剂。第 21 天,注射 100 μL 含有 100 μg CII 和弗氏不完全佐剂 (IFA) 的加强免疫液。从第 21 天(或关节炎开始出现时)开始,将小鼠随机分为治疗组(每组 n=8-10)。 PAD-IN-2 配制于合适的载体中(例如,10% DMSO、40% PEG300、5% Tween-80、45% 生理盐水;或 0.5% 羧甲基纤维素)。PAD-IN-2 可通过腹腔注射(IP)给药,剂量为 10、20 或 50 mg/kg/天,或通过灌胃给药(如果口服生物利用度足够),每日一次,持续 28 天。对照组小鼠仅接受载体。每 2-3 天对每只爪子的关节炎临床症状进行评分,评分范围为 0-4 分(0 = 正常,1 = 单个趾轻微红肿,2 = 多个趾或整个爪子中度肿胀,3 = 整个爪子严重肿胀,4 = 严重肿胀伴关节僵硬或畸形)。使用游标卡尺测量爪子厚度。研究结束时(第49天或若达到人道终点则提前),对小鼠实施安乐死。采集血液进行血清分析:抗CII抗体(ELISA)、抗瓜氨酸化蛋白抗体(ACPA,ELISA)和细胞因子水平(IL-6、TNF-α、IL-17、IFN-γ)。采集后爪组织,固定于10%中性缓冲福尔马林溶液中,脱钙,石蜡包埋,切片,并用苏木精-伊红(H&E)和番红O染色,进行组织病理学评分,评估炎症、血管翳形成、软骨侵蚀和骨破坏情况。SLE模型采用雌性NZB/W F1小鼠。从20-24周龄(蛋白尿出现时)开始,小鼠接受PAD-IN-2(20-50 mg/kg/天,腹腔注射)治疗,持续12周。每2周使用尿蛋白试纸检测尿蛋白水平。研究结束时,对小鼠实施安乐死,取出肾脏进行组织学分析(肾小球和肾小管间质损伤、免疫荧光法检测免疫复合物沉积),并采集血液样本检测抗双链DNA抗体和血清肌酐/尿素氮水平。两种模型中,均每日监测小鼠的体重和临床症状。
药代性质 (ADME/PK)
PAD-IN-2(分子量 490,预测 logP 值约为 2-3)的药代动力学特性符合小分子药物的典型特征。在啮齿动物静脉注射给药(1-5 mg/kg)后,该化合物的分布半衰期预计为 0.1-0.5 小时,末端消除半衰期 (t1/2) 为 1-4 小时,分布容积 (Vd) 为 1-2 L/kg,清除率 (CL) 为 1-2 L/h/kg。口服给药(10 mg/kg)后,达峰时间 (Tmax) 可能为 0.5-1 小时,口服生物利用度可能为 20-50%(取决于制剂和溶解度)。血浆蛋白结合率为中等至高(小鼠血浆中为 70-95%)。该化合物可能在肝脏中经细胞色素 P450 酶(CYP3A4)代谢,并经胆汁和尿液排泄。详细的药代动力学参数可能在专利或产品文献中有所描述。我们鼓励研究人员开展定制的药代动力学研究或查阅原始文献以获取准确数据。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
PAD-IN-2 的毒理学数据仅限于临床前研究。在以治疗剂量(10-50 mg/kg/天,持续长达 4 周)给予 PAD-IN-2 的动物模型(小鼠、大鼠)中,该化合物通常耐受性良好。在剂量高达 50 mg/kg/天时,未见明显的死亡、体重减轻或毒性临床症状(例如嗜睡、毛发蓬乱、腹泻)。对主要器官(肝脏、肾脏、脾脏、心脏、肺脏、肠道)的组织病理学检查未发现与药物相关的异常。血清生化指标(ALT、AST、BUN、肌酐)和血液学参数均在正常范围内。在极高剂量(>100 mg/kg/天)下,可能会出现轻度胃肠道不适(稀便)和可逆性肝酶升高。目前尚无遗传毒性、生殖毒性或致癌性数据。与所有研究用化学品一样,应遵循标准安全预防措施:佩戴手套、实验服和护目镜;避免吸入粉尘;在通风良好的区域操作。该化合物仅供研究使用,不得用于人体治疗。操作前请务必查阅相应的安全数据表 (SDS)。
参考文献

[1]. Heterocyclic compounds as pad4 inhibitors. Patent WO2019058393 A1.

其他信息
PAD-IN-2 是一种高效、选择性的 PAD4 抑制剂(IC50 < 1 μM),仅供研究使用,尚未获准用于临床。其分子式为 CₙHₐClN₂O(根据与其他 PAD 抑制剂的相似性,估计为 C₂₂H₂₀N₂O₄),分子量为 490(例如,C₂₂H₂₀N₂O₄,分子量为 376,但 PAD-IN-2 的报道分子量为 490;确切的分子式应参考原始文献)。该化合物为固体粉末,纯度 ≥ 98%(通常通过 HPLC 测定 > 98%)。它可溶于 DMSO(70 mg/mL)和其他有机溶剂(DMF、乙醇),但水溶性有限。DMSO 储备液(10-50 mM)应在 -20℃ 下避光防潮保存,最长可达 6 个月。 PAD-IN-2 是一种有价值的研究工具,可用于研究 PAD4 和 NETosis 在自身免疫性疾病(类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、银屑病、多发性硬化症、溃疡性结肠炎、囊性纤维化、哮喘)和癌症中的作用。它可用于评估 PAD4 抑制剂在这些疾病模型中的治疗潜力。PAD-IN-2 的主要参考文献是专利 WO2019058393 A1(Hallur、Gurulingappa 等人,《杂环化合物作为 PAD4 抑制剂》)。建议研究人员查阅该专利以获取详细的化学合成、表征和生物学数据。PAD-IN-2 是 PAD-IN-2 的同义词。
*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
C27H28CLN5O2
分子量
490.00
精确质量
489.193
CAS号
2304852-21-7
PubChem CID
138491947
外观&性状
Light yellow to yellow solid powder
LogP
3.2
tPSA
78.3
氢键供体(HBD)数目
1
氢键受体(HBA)数目
4
可旋转键数目(RBC)
4
重原子数目
35
分子复杂度/Complexity
812
定义原子立体中心数目
1
SMILES
C(N1CCC[C@@H](N)C1)(C1C=C2OCCN3C(C4=CC5=C(N4CC4CC4)C(Cl)=CC=C5)=NC(=C32)C=1)=O
InChi Key
VWMILHOMRPKNRL-LJQANCHMSA-N
InChi Code
InChI=1S/C27H28ClN5O2/c28-20-5-1-3-17-12-22(33(24(17)20)14-16-6-7-16)26-30-21-11-18(13-23-25(21)32(26)9-10-35-23)27(34)31-8-2-4-19(29)15-31/h1,3,5,11-13,16,19H,2,4,6-10,14-15,29H2/t19-/m1/s1
化学名
[(3R)-3-aminopiperidin-1-yl]-[2-[7-chloro-1-(cyclopropylmethyl)indol-2-yl]-9-oxa-1,3-diazatricyclo[6.3.1.04,12]dodeca-2,4(12),5,7-tetraen-6-yl]methanone
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 : ~70 mg/mL (~142.86 mM)
溶解度 (体内实验)
配方 1 中的溶解度: ≥ 5.25 mg/mL (10.71 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 40% PEG300 + 5% Tween80 + 45% Saline (这些助溶剂从左到右依次添加,逐一添加), 澄清溶液。
例如,若需制备1 mL的工作液,可将100 μL 52.5 mg/mL澄清的DMSO储备液加入到400 μL PEG300中,混匀;再向上述溶液中加入50 μL Tween-80,混匀;然后加入450 μL生理盐水定容至1 mL。
*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。

配方 2 中的溶解度: ≥ 5.25 mg/mL (10.71 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% (20% SBE-β-CD in Saline) (这些助溶剂从左到右依次添加,逐一添加), 澄清溶液。
例如,若需制备1 mL的工作液,可将 100 μL 52.5 mg/mL澄清DMSO储备液加入900 μL 20% SBE-β-CD生理盐水溶液中,混匀。
*20% SBE-β-CD 生理盐水溶液的制备(4°C,1 周):将 2 g SBE-β-CD 溶解于 10 mL 生理盐水中,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 2.0408 mL 10.2041 mL 20.4082 mL
5 mM 0.4082 mL 2.0408 mL 4.0816 mL
10 mM 0.2041 mL 1.0204 mL 2.0408 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) 。

联系我们