PBD-150

别名: N-(3,4-Dimethoxyphenyl)-N'-[3-(1H-imidazol-1-yl)propyl]thiourea; P 150/03; PBD 150; 化合物PBD-150; N-(3,4-二甲氧基苯基)-N′-[3-(1H-咪唑-1-基)丙基]硫脲; 1-(3-(1H-咪唑-1-基)丙基)-3-(3,4-二甲氧基苯基)硫脲
目录号: V37570 纯度: ≥98%
PBD-150 是人谷氨酰胺酰基环化酶 (hQC) Y115E-Y117E 变体的抑制剂(阻断剂/拮抗剂),Ki 为 490 nM。
PBD-150 CAS号: 790663-33-1
产品类别: New3
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产品描述
PBD-150 是人谷氨酰胺酰基环化酶 (hQC) Y115E-Y117E 变体的抑制剂(阻断剂/拮抗剂),Ki 值为 490 nM。
PBD-150([1] 中的化合物 53)是一种强效的人谷氨酰胺酰基环化酶 (QC) 抑制剂,它是通过基于配体的优化方法,以咪唑为起始原料开发的。它属于咪唑-1-基烷基硫脲类化合物,并作为锌螯合剂发挥作用。[1]
在 [3] 中,PBD-150 被描述为一种对分泌型 QC 具有低纳摩尔级 Ki 值的 QC 抑制剂。 [3]
PBD-150(CAS号:790663-33-1)是一种强效的人谷氨酰环化酶(hQC)抑制剂,特异性靶向Y115E-Y117E变体。谷氨酰环化酶催化焦谷氨酸修饰的β-淀粉样蛋白(pE-Aβ)肽的形成,这些肽具有很强的神经毒性,与阿尔茨海默病的发病机制密切相关。PBD-150的Ki值为490 nM(部分文献报道Ki值为60 nM),分子式为C15H20N4O2S,分子量为320.41。该化合物可减少大脑中焦谷氨酸修饰的β-淀粉样蛋白肽的积累,并改善阿尔茨海默病转基因小鼠模型的学习和记忆能力。
生物活性&实验参考方法
靶点
Human glutaminyl cyclase (hQC) [1] (Ki = 0.06 ± 0.0002 μM)
Secretory QC (sQC) [3] (Ki = 0.095 ± 0.003 μM)
Golgi-resident QC (gQC) [3] (Ki = 1.817 ± 0.154 μM)
Human glutaminyl cyclase (hQC) - inhibitor of Y115E-Y117E variants (Ki = 490 nM).
体外研究 (In Vitro)
PBD-150 以 0.06 μM 的 Ki 值竞争性抑制人 QC。[1]
分子建模显示,PBD-150 与底物 H-Gln-Phe-Ala-NH2 结合;咪唑氮原子与催化锌离子配位,芳香部分与疏水口袋相互作用。[1]
在 [3] 中,PBD-150 以 Ki = 0.095 μM 抑制 sQC,以 Ki = 1.817 μM 抑制 gQC。[3]
hQC-2X-PBD-150 复合物的 X 射线晶体结构显示,咪唑氮原子与锌离子配位,取代了一个水分子;硫酮硫原子与 Gln304 的骨架 NH 形成氢键;芳香末端部分通过π-π堆积与Phe325相互作用;甲氧基氧原子通过水介导相互作用。[2] 在gQC中,PBD-150的结合诱导Lys229-Lys234发生较大的环状运动,使Trp231与丙基链相互作用;硫原子与Gln325-N形成氢键;苯环与Phe346发生堆积,并与Trp350和Val324接触。[3] 体外酶活性测定表明,PBD-150是人谷氨酰胺环化酶的强效抑制剂,特异性靶向Y115E-Y117E变体。该化合物可阻止焦谷氨酸修饰的β-淀粉样蛋白(pE-Aβ)肽的形成,pE-Aβ是一种与阿尔茨海默病病理相关的神经毒性肽。 PBD-150通过抑制hQC,阻断淀粉样β肽N端谷氨酰胺残基向焦谷氨酸的转化,从而增强肽的聚集倾向和神经毒性。该化合物对hQC的抑制作用使其成为研究焦谷氨酸修饰在阿尔茨海默病中作用的宝贵工具。
体内研究 (In Vivo)
PBD-150可通过减少阿尔茨海默病转基因小鼠模型脑内焦谷氨酸修饰的β-淀粉样蛋白的积累,显著增强其学习和记忆能力[3]。体内研究表明,PBD-150可减少阿尔茨海默病转基因小鼠模型脑内焦谷氨酸修饰的β-淀粉样蛋白的沉积,从而显著改善其学习和记忆能力。该化合物能够穿过血脑屏障并抑制中枢神经系统中的hQC,这对其疗效至关重要。这些发现支持PBD-150作为阿尔茨海默病及其他涉及焦谷氨酸修饰蛋白疾病的治疗药物的潜力。该化合物已被证明可以减少小鼠模型的Aβ斑块形成和胶质增生,同时改善其记忆力。
酶活实验
采用荧光法测定QC活性,以Gln-AMC为底物,焦谷氨酰肽酶为辅助酶。在30℃下,于激发/发射波长380/460 nm处检测释放的AMC。反应混合物包含不同浓度的底物(0.25-4×Km)、不同浓度的抑制剂、焦谷氨酰肽酶(0.1 U/mL)和QC(0.12 μg/mL),溶于0.05 M Tris-HCl缓冲液(pH 8.0)。预孵育10分钟后,加入QC启动反应。使用GraFit软件,通过拟合反应进程曲线至竞争性抑制方程计算抑制常数。[1]
或者,也可以在25℃下使用荧光底物L-谷氨酰-2-萘酰胺(Gln-βNA)测定QC活性。反应混合物(100 μL)包含 250 μM Gln-βNA、约 0.2 单位的人焦谷氨酰氨肽酶 I 以及稀释于 50 mM Tris-HCl、5% 甘油(pH 8.0)中的 QC。荧光强度在激发波长 320 nm 和发射波长 410 nm 处测定。反应通过加入 QC 启动。对于抑制实验,酶与抑制剂在 25°C 下预孵育 5 分钟后再加入反应混合物中。IC50 值通过拟合初始反应速率与抑制剂浓度的关系曲线获得,Ki 值使用公式 IC50 = Ki (1 + S/Km) 计算。[3]
hQC 酶活性测定使用纯化的重组 hQC 酶和合适的肽底物进行。将酶与底物和不同浓度的 PBD-150 孵育,并测定焦谷氨酸修饰产物的生成量。 Ki 值是通过适当的动力学分析,根据抑制常数确定的。对谷氨酰胺环转移酶等相关酶的选择性,则采用类似的生化分析方法进行评估,以确认化合物对 hQC 的特异性。
细胞实验
PBD-150 的细胞活性检测通常包括培养表达 hQC 或与阿尔茨海默病病理相关的细胞,例如神经元细胞系。将细胞用不同浓度的 PBD-150 处理,并使用特异性抗体通过 ELISA 或蛋白质印迹法检测焦谷氨酸修饰的 β-淀粉样蛋白肽的水平。进行神经毒性试验以评估该化合物保护神经元免受 pE-Aβ 诱导毒性的能力。同时评估其对哺乳动物细胞的细胞毒性,以评价其选择性。
动物实验
PBD-150 的体内疗效在阿尔茨海默病转基因小鼠模型中进行评估。小鼠经口服或腹腔注射给药后,采用酶联免疫吸附试验 (ELISA) 或免疫组织化学方法检测脑内焦谷氨酸修饰的β-淀粉样蛋白肽的水平。淀粉样斑块负荷通过硫黄素 S 或刚果红等淀粉样蛋白结合染料染色进行评估。认知功能通过莫里斯水迷宫、新物体识别或恐惧条件反射等行为学测试进行评估。胶质增生和神经炎症通过胶质细胞标志物(如 GFAP 和 Iba-1)的免疫组织化学染色进行评估。
药代性质 (ADME/PK)
PBD-150的药代动力学特性已得到表征,以支持其作为研究工具的应用。该化合物的分子量为320.41,分子式为C15H20N4O2S。给药后,采用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)分析血浆和脑组织样本,测定了包括半衰期、清除率、分布容积和口服生物利用度在内的关键药代动力学参数。该化合物能够穿过血脑屏障,这对于其在阿尔茨海默病模型中的疗效至关重要。该化合物可溶于二甲基亚砜(DMSO),应以粉末形式在-20°C下保存,有效期长达3年。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
PBD-150 的毒理学评价通常与动物模型中的疗效研究同步进行。标准毒理学评估包括针对一系列哺乳动物细胞系的体外细胞毒性试验,以确定化合物的选择性指数。啮齿动物体内毒性研究包括急性毒性和重复给药毒性试验、临床症状和体重变化的观察,以及包括脑在内的主要器官的组织病理学检查。作为一种影响β-淀粉样蛋白加工的hQC抑制剂,其对其他焦谷氨酸修饰蛋白和神经肽的潜在影响受到密切监测。
参考文献

[1]. The first potent inhibitors for human glutaminyl cyclase: synthesis and structure-activity relationship. J Med Chem. 2006 Jan 26;49(2):664-77.

[2]. The soluble Y115E-Y117E variant of human glutaminyl cyclase is a valid target for X-ray and NMR screening of inhibitors against Alzheimer disease. Acta Crystallogr F Struct Biol Commun. 2015 Aug;71(Pt 8):986-92.

[3]. Structures of human Golgi-resident glutaminyl cyclase and its complexes with inhibitors reveal a large loop movement upon inhibitor binding. J Biol Chem. 2011 Apr 8;286(14):12439-49.

其他信息
PBD-150([1]中的化合物53)被鉴定为一系列硫脲衍生物中最有效的抑制剂,其Ki值为60 nM。[1] 人分泌型QC (sQC) 与 PBD-150 复合物的晶体结构已被解析(PDB:[3]中的3PB8)。高尔基体驻留型QC (gQC) 与 PBD-150 复合物的结构也已被解析(PDB:[3]中的3PB7)。[3] 可溶性变体hQC-2X (Y115E-Y117E) 与 PBD-150 复合物的晶体结构已被结晶,并以1.95 Å分辨率解析(PDB:[2]中的4ywy)。 [2]
PBD-150通过其咪唑氮原子与活性位点锌离子结合,取代催化水分子。硫脲硫原子与Gln304(或gQC中的Gln325)的骨架NH形成氢键。二甲氧基苯环与Phe325/Phe346和Trp350发生疏水相互作用。[2][3]
PBD-150是一种研究工具化合物,用于研究谷氨酰环化酶和焦谷氨酸修饰的β-淀粉样蛋白在阿尔茨海默病中的作用。该化合物尚未获准用于临床,仅供实验室研究之用。其作用机制涉及抑制人谷氨酰环化酶,从而阻止神经毒性焦谷氨酸修饰的β-淀粉样蛋白肽的形成。该化合物对于验证 hQC 作为阿尔茨海默病治疗靶点的价值以及研究焦谷氨酸修饰在神经退行性疾病中的作用具有重要意义。
*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
C15H20N4O2S
分子量
320.409901618958
精确质量
320.13
CAS号
790663-33-1
PubChem CID
6539196
外观&性状
Light brown to brown solid powder
LogP
1.5
tPSA
92.4
氢键供体(HBD)数目
2
氢键受体(HBA)数目
4
可旋转键数目(RBC)
7
重原子数目
22
分子复杂度/Complexity
346
定义原子立体中心数目
0
SMILES
S=C(NCCCN1C=CN=C1)NC1C=C(OC)C(OC)=CC=1
InChi Key
FZQXMGLQANXZRP-UHFFFAOYSA-N
InChi Code
InChI=1S/C15H20N4O2S/c1-20-13-5-4-12(10-14(13)21-2)18-15(22)17-6-3-8-19-9-7-16-11-19/h4-5,7,9-11H,3,6,8H2,1-2H3,(H2,17,18,22)
化学名
1-(3,4-dimethoxyphenyl)-3-(3-imidazol-1-ylpropyl)thiourea
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 : ~125 mg/mL (~390.13 mM)
溶解度 (体内实验)
配方 1 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (6.49 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 20.8 mg/mL澄清DMSO储备液加入400 μL PEG300中,混匀;然后向上述溶液中加入50 μL Tween-80,混匀;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: ≥ 2.08 mg/mL (6.49 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 20.8 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。

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配方 3 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (6.49 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% Corn Oil (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 20.8 mg/mL 澄清 DMSO 储备液加入到 900 μL 玉米油中并混合均匀。


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 3.1210 mL 15.6050 mL 31.2100 mL
5 mM 0.6242 mL 3.1210 mL 6.2420 mL
10 mM 0.3121 mL 1.5605 mL 3.1210 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) 。

联系我们