PKG drug G1

PKG Iα

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]

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]。

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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]

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]

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]

Mice: Mice on a pure C57BL/6 background are generated to constitutively express PKG Iα Cys42Ser. All experiments use male mice, either WT or PKG Iα Cys42Ser KI, that are age and body weight matched. In conscious, free-moving mice, radio telemetry is used to measure blood pressure and heart rate. Angiotensin II is administered via Alzet osmotic mini-pumps at a daily dose of 1.1 mg/kg in certain studies. PKG medication G1 is administered orally (20 mg/kg) in certain studies, or intraperitoneally (3.7–14.8 mg/kg). In order to provide PKG drug G1 orally, it is suspended in water and set in gelatin that has been flavored with sodium saccharin, so there is no stress or chance of the telemetric probe catheter coming loose[1].

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Hypertension was induced in wild-type (WT) and C42S PKG Iα knockin (KI) mice by subcutaneous infusion of angiotensin II (Ang II) at a dose of 1.1 mg/kg per day via Alzet osmotic minipumps.
For acute blood pressure-lowering studies, G1 was dissolved and administered via intraperitoneal (i.p.) injection at doses of 3.7 mg/kg or 14.8 mg/kg to conscious, freely moving mice implanted with radiotelemetry devices for continuous hemodynamic monitoring.
For chronic oral dosing studies, G1 was suspended in water, set in gelatin flavored with sodium saccharin, and provided to mice at a dose of 20 mg/kg per day for 4 days, during which Ang II infusion continued. Blood pressure and heart rate were monitored via radiotelemetry.
For ex vivo vascular reactivity studies, second-order mesenteric arteries and other vessels were isolated from mice, mounted in a wire myograph, pre-contracted with U46619 (0.1 µmol/L), and exposed to cumulative concentrations of G1 to assess vasodilation. [1]

[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.

G1 is an electrophilic compound identified from a screen of molecules with potential thiol-reactive properties. It is proposed to selectively target the low pKa cysteine residue (C42) in PKG Iα, inducing its activation via disulfide formation, a mechanism distinct from activation by cGMP.
The compound contains an indole ring suggested to potentially resemble the purine ring of cGMP, which might contribute to its affinity and selectivity for PKG.
G1 represents a proof-of-concept for a novel class of antihypertensive drugs that harness the endogenous oxidant-induced (endothelium-derived hyperpolarizing factor, EDHF) vasodilatory pathway, which is not targeted by current therapies.
The antihypertensive effect of G1 was deficient in C42S PKG Iα KI mice, providing strong genetic evidence for target validation.
The study suggests that G1 or its optimized analogues might offer a therapeutic strategy for hypertension, including possibly resistant hypertension, and could be explored for conditions like diastolic dysfunction. [1]

C13H11N3OS

257.31

257.06

C, 60.68; H, 4.31; N, 16.33; O, 6.22; S, 12.46

374703-78-3

135402990

Light brown to reddish brown solid powder

1.2

88.7

3

3

1

18

493

0

CC\1=NC2=CC=CC=C2/C1=C/C3=C(NC(=S)N3)O

BPJCCABLAZZIEJ-RMKNXTFCSA-N

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+

4-hydroxy-5-[(Z)-(2-methylindol-3-ylidene)methyl]-1,3-dihydroimidazole-2-thione

2934.99.9001

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)

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。

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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 : PEG300 ：Tween 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: 以注射用配方 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 : PEG300：Tween 80 : Saline = 10 : 40 : 5 : 45 (如： 100 μL EtOH → 400 μL PEG300 → 50 μL Tween 80 → 450 μL Saline)

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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: 以口服配方 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

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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。

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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。