PKG drug G1

别名: PKG drug G1; PKG drug G-1; PKG drug G 1
目录号: V4037 纯度: ≥98%
PKG药物G1是一种新型亲电剂,通过选择性靶向PKG Iα的C42来激活PKG Iα。
PKG drug G1 CAS号: 374703-78-3
产品类别: PKG
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
规格 价格 库存 数量
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纯度: ≥98%

产品描述
PKG 药物 G1 是一种新型亲电剂,通过选择性靶向 PKG Iα 的 C42 来激活 PKG Iα。 PKG 药物 G1 可以通过 C42 PKG Iα 独立机制耦合血管舒张和血压降低。动脉高血压仍然是主要的健康负担。开发新的抗高血压药物,利用现有疗法未利用的血管舒张机制,提供治疗潜力。氧化剂在 PKG Iα(蛋白激酶 G Iα)C42 处诱导蛋白间二硫键,这与其靶向和激活相关,从而导致血管舒张和血压降低。 PKG 药物 G1 具有作为新型抗高血压药物的潜力,其作用机制不同于现有疗法。通过这种方式,我们鉴定出了一种称为 G1 的药物,它以 PKG Iα 的 C42 为靶点,在血管紧张素 II 诱导的高血压小鼠模型中诱导孤立的阻力血管舒张并降低血压。相比之下,血管紧张素 II 诱导的高血压 C42S PKG Iα 敲入小鼠缺乏这些抗高血压作用。这些转基因小鼠经过基因改造,将反应性半胱氨酰硫醇替换为羟基,使其不能与内源性血管舒张氧化剂或亲电子试剂(例如药物 G1)发生反应。因此,这些研究验证了 PKG Iα C42 作为 G1 的靶点,并为一类新型抗高血压药物提供了原理验证,这些药物具有进一步开发用于人类临床应用的潜力。
生物活性&实验参考方法
靶点
PKG Iα
体外研究 (In Vitro)
G1 能有效舒张离体的野生型 (WT) 小鼠二级肠系膜动脉,但在 C42S PKG Iα 基因敲入 (KI) 小鼠的动脉中则无效,表明其血管舒张作用依赖于 PKG Iα 的 C42 位点。
PKG 抑制剂 KT5823 可减弱 G1 对 WT 肠系膜动脉的舒张作用。
G1 也能舒张从其他血管床分离的血管环,包括胸主动脉、颈动脉、肾动脉(二级)和股动脉,在较小的血管中观察到更强的效应。
与 cGMP 类似物 8-Br-cGMP 不同,G1 (10 或 50 µmol/L) 单独处理不能诱导大鼠主动脉平滑肌细胞中血管舒张刺激磷蛋白 (VASP) Ser239 位点的磷酸化。然而,G1 (10 µmol/L) 与亚最大浓度的 8-Br-cGMP (10 µmol/L) 共同处理,能协同增强 VASP 的磷酸化水平,强于单独使用 8-Br-cGMP。
对小鼠主动脉的蛋白质免疫印迹分析表明,G1 处理在体内诱导了 PKG Iα 蛋白间二硫键二聚体的形成。
cGMP 升高剂 Cinaciguat 在 WT 和 C42S PKG Iα KI 小鼠的肠系膜动脉中引起程度相似的剂量依赖性血管舒张,这与 G1 的作用模式不同。[1]
体内研究 (In Vivo)
PKG 药物 G1 在血管紧张素 II 诱导的高血压小鼠模型中诱导孤立阻力血管舒张并降低血压。 PKG 药物 G1 可有效放松 WT 血管,但不能放松敲入 (KI) 血管,然后在小鼠高血压模型中对其进行评估。 PKG 药物 G1 可以降低高血压 WT 小鼠的体内血压,但不能降低 KI 小鼠的血压。 PKG 药物 G1 在健康小鼠体内进行了体内测试,该小鼠植入了遥测设备,可以持续监测血压和心率。通过腹腔注射给予PKG药物G1或载体对照,并评估对血流动力学的急性影响。 7.4 mg/kg 的 PKG 药物 G1 不会降低血压,但会伴随反射性心动过速。当使用 14.8 mg/kg 剂量的 PKG 药物 G1 重复此操作时,血压同样没有改变,但较高的剂量会导致心率显着增加[1]。
在血管紧张素 II (Ang II) 诱导的高血压小鼠模型中,腹腔注射 (i.p.) 3.7 mg/kg 和 14.8 mg/kg 剂量的 G1,可在高血压 WT 小鼠中引起快速、剂量依赖性的平均动脉压 (MAP) 下降(分别下降 20.6 ± 6.9 和 50.6 ± 9.1 mmHg),较高剂量的效应在大约90分钟内缓慢恢复。
当以 14.8 mg/kg 的剂量 i.p. 给予高血压小鼠时,G1 能有效降低 WT 小鼠的血压,但对 C42S PKG Iα KI 小鼠仅产生部分降压作用。
口服给予 G1 (20 mg/kg/天,持续4天) 能有效降低 Ang II 诱导的高血压 WT 小鼠的平均动脉压、收缩压和舒张压,但对高血压 KI 小鼠无效。降压效应在4天的治疗期间持续存在。停止给予 G1 后,WT 小鼠的血压回升至与对照组相当的水平。
在4天治疗期间,口服 G1 对两种基因型小鼠的心率均无显著影响。
在血压正常的健康 WT 小鼠中,i.p. 给予 7.4 mg/kg 的 G1 不改变血压,但引起反射性心动过速。i.p. 给予更高剂量 14.8 mg/kg 同样不改变血压,但导致更显著的心率增加。[1]
酶活实验
研究建立了一种基于荧光的体外筛选实验,用于鉴定能诱导重组 PKG Iα 在 C42 位点发生氧化的化合物。首先用 TCEP 还原重组 PKG Iα。然后将还原的激酶与候选的亲电性化合物一起孵育。随后加入二溴双甲酮 (dBBr),这是一种能与相邻巯基反应的双功能荧光探针。如果化合物诱导了 PKG Iα 同源二聚体中相邻 C42 残基发生氧化(二硫键形成),则会阻止 dBBr 的加成,导致与溶剂对照组相比荧光信号降低。该实验用于筛选约300种化合物,并将 G1 鉴定为能降低 dBBr 荧光信号 93.7% 的命中化合物。[1]
细胞实验
为评估 PKG 通路的激活,在大鼠主动脉平滑肌细胞中检测了血管舒张刺激磷蛋白 (VASP) Ser239 位点的磷酸化。将培养板上的细胞暴露于不同浓度的 G1 (10 或 50 µmol/L)、8-Br-cGMP (10 或 50 µmol/L) 或两者组合中,在 37°C 下处理10分钟。孵育后裂解细胞,使用针对磷酸化 VASP (Ser239) 的特异性抗体,通过蛋白质免疫印迹法分析裂解液。[1]
动物实验
小鼠:构建纯C57BL/6背景的小鼠,使其组成型表达PKG Iα Cys42Ser。所有实验均使用雄性小鼠,包括野生型(WT)和PKG Iα Cys42Ser敲入型(KI),且年龄和体重匹配。在清醒、自由活动的小鼠中,使用无线遥测技术测量血压和心率。在某些研究中,通过Alzet渗透泵以每日1.1 mg/kg的剂量给予血管紧张素II。在某些研究中,PKG抑制剂G1以口服(20 mg/kg)或腹腔注射(3.7–14.8 mg/kg)的方式给药。为了口服给药PKG药物G1,将其悬浮于水中,并包埋于添加了糖精钠调味的明胶中,这样可以避免遥测探针导管松动或受到压迫[1]。
通过Alzet渗透泵皮下输注血管紧张素II(Ang II),剂量为1.1 mg/kg/天,在野生型(WT)和C42S PKG Iα敲入(KI)小鼠中诱导高血压。
在急性降压研究中,将G1溶解后,以3.7 mg/kg或14.8 mg/kg的剂量腹腔注射(ip)给植入无线遥测装置以进行连续血流动力学监测的清醒、自由活动的小鼠。
在慢性口服给药研究中,将G1悬浮于水中,包埋于添加了糖精钠调味的明胶中,并进行给药。小鼠连续4天以20 mg/kg/天的剂量接受给药,期间持续输注Ang II。通过无线遥测技术监测血压和心率。
对于离体血管反应性研究,从小鼠体内分离出二级肠系膜动脉和其他血管,将其安装在线张力测定仪上,预先用U46619(0.1 µmol/L)收缩,然后暴露于累积浓度的G1以评估血管舒张情况。[1]
参考文献

[1]. Proof of Principle for a Novel Class of Antihypertensives That Target the Oxidative Activation of PKG Iα (Protein Kinase G Iα). Hypertension. 2017 Sep;70(3):577-586.

其他信息
G1 是从具有潜在硫醇反应性质的分子筛选中鉴定出来的一种亲电化合物。该化合物拟选择性靶向PKG Iα中的低pKa半胱氨酸残基(C42),通过二硫键形成诱导其活化,这一机制不同于cGMP的活化机制。
该化合物含有一个吲哚环,其结构可能与cGMP的嘌呤环相似,这可能有助于其对PKG的亲和力和选择性。
G1代表了一类新型抗高血压药物的概念验证,这类药物利用内源性氧化剂诱导的血管舒张通路(内皮源性超极化因子,EDHF),而目前的疗法并未针对该通路。
在C42S PKG Iα KI小鼠中,G1的抗高血压作用减弱,这为靶点验证提供了强有力的遗传学证据。
该研究表明,G1或其优化类似物可能为高血压(包括难治性高血压)提供一种治疗策略,并可用于其他疾病的治疗研究。例如舒张功能障碍。[1]
*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
C13H11N3OS
分子量
257.31
精确质量
257.06
元素分析
C, 60.68; H, 4.31; N, 16.33; O, 6.22; S, 12.46
CAS号
374703-78-3
相关CAS号
374703-78-3
PubChem CID
135402990
外观&性状
Light brown to reddish brown solid powder
LogP
1.2
tPSA
88.7
氢键供体(HBD)数目
3
氢键受体(HBA)数目
3
可旋转键数目(RBC)
1
重原子数目
18
分子复杂度/Complexity
493
定义原子立体中心数目
0
SMILES
CC\1=NC2=CC=CC=C2/C1=C/C3=C(NC(=S)N3)O
InChi Key
BPJCCABLAZZIEJ-RMKNXTFCSA-N
InChi Code
InChI=1S/C13H11N3OS/c1-7-9(6-11-12(17)16-13(18)15-11)8-4-2-3-5-10(8)14-7/h2-6,17H,1H3,(H2,15,16,18)/b9-6+
化学名
4-hydroxy-5-[(Z)-(2-methylindol-3-ylidene)methyl]-1,3-dihydroimidazole-2-thione
别名
PKG drug G1; PKG drug G-1; PKG drug G 1
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: 51~75 mg/mL (198.2~291.5 mM)
Water: N/A
Ethanol: ~4 mg/mL
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 3.8864 mL 19.4318 mL 38.8636 mL
5 mM 0.7773 mL 3.8864 mL 7.7727 mL
10 mM 0.3886 mL 1.9432 mL 3.8864 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
  • PKG drug G1

    Overview of dibromobimane screening method and its validation.


    PKG drug G1

    Drug G1-induced vasodilation involves cGMP-independent activation of PKG Iα (protein kinase G Iα).Hypertension. 2017 Sep; 70(3): 577–586.

  • PKG drug G1

    Screening candidate compounds for their ability to dilate mesenteric vessels by specifically targeting PKG Iα (protein kinase G Iα) C42.Hypertension. 2017 Sep; 70(3): 577–586.

  • PKG drug G1

    Drug G1 lowers blood pressure in hypertensive but not normotensive wild-type (WT) mice.

    PKG drug G1

    Oral drug G1 functions as an effective antihypertensive by targeting C42 of PKG Iα (protein kinase G Iα).

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