NV-5138 hydrochloride

别名: NV-5138 (hydrochloride); 2639392-70-2; (2S)-2-amino-5,5-difluoro-4,4-dimethylpentanoic acid hydrochloride; NV-5138 hydrochloride;
目录号: V70227 纯度: ≥98%
NV-5138 HCl 是一种亮氨酸类似物,是大脑中第一种与 Sestrin2 结合的选择性口服生物活性 mTORC1 激动剂。
NV-5138 hydrochloride CAS号: 2639392-70-2
产品类别: mTOR
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
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产品描述
NV-5138 HCl 是一种亮氨酸类似物,是大脑中第一种与 Sestrin2 结合的选择性口服生物活性 mTORC1 激动剂。 NV-5138 HCl 可用于对抗抑郁症的生物学研究。
生物活性&实验参考方法
靶点
mTORC1[1].
体外研究 (In Vitro)
NV-5138调节细胞中Sestrin2-Gator2相互作用并激活mTORC1。 [1]
NV-5138缺乏蛋白生成能力[1]
NV-5138不被支链氨基转氨酶(BCAT)代谢。[1]
NV-5138对Sestrin1/2具有选择性[1]。
NV-5138产生类似氯胺酮的抗抑郁行为反应。[1] < br > NV-5138具有与氯胺酮相似的长效抗抑郁作用[1]
nv -5138诱导的抗抑郁作用需要mTORC1信号通路[1]
NV-5138增加mPFC锥体神经元突触数量和功能。
体内研究 (In Vivo)
当对大鼠静脉注射和口服给药时,NV-5138 盐酸盐的口服生物利用度接近 100%,血浆消除半衰期约为 3 小时[1]。在 PFC 突触体制剂中,NV-5138 盐酸盐(160 mg/kg,口服,单剂量)显着提高磷酸化 mTOR 和下游靶标磷酸化 p70S6K1 和磷酸化 4EB-P1 的水平[2]。还观察到了 NV-5138 盐酸盐(80 mg/kg,口服,每日,持续 7 天)的抗抑郁作用[2]。
酶活实验
体外药理筛选[1]
NV-5138在300µM浓度下进行了一式两份的测试,以检测其与107个药物不良反应靶点的潜在相互作用,包括21个转运体、受体、离子通道和中枢神经系统表达的酶。排除显著相互作用的阈值设置为绑定/响应bbb50 %。
BCAT酶促测定[1]
测定缓冲条件为:α -酮戊二酸酯(5 mM)、NADH (0.075 mM)、吡哆醛5′-磷酸(5µM)、亮氨酸脱氢酶(0.95 U)、硫酸铵(50 mM)、DTT (5 mM)和载药(水)、l -亮氨酸、精氨酸和NV-5138。将检测缓冲液分配到96孔板中,加热至37°C 10 min,然后在0.1 M磷酸钾缓冲液中加入BCAT1或BCAT2 (72 ng)。然后在RT下使用Envision平板读取器每分钟读取340 nm处的吸光度,持续30分钟。使用的每种试剂的来源可在补充信息中找到。
14c -亮氨酸蛋白掺入试验[1]
用PBS洗涤HeLa细胞一次,然后在含有CHX (10 ug/ml)或DMSO(1%终值)的饥饿培养基(亮氨酸和无血清DMEM)中37℃孵育2.5 h。孵育后,用PBS洗涤一次细胞,然后在含有14c -亮氨酸(2µCi/ml)的标记培养基中与NV-5138或非放射性亮氨酸在37℃下孵育30分钟。孵育后,收集细胞并在Tris/HCl 10 mM pH 7.4 + 1% NP40中裂解。将裂解液与水和20%三氯乙酸(1:1:2)混合,在冰上孵育2小时,沉淀蛋白质。通过离心收集蛋白质,在NaOH中溶解,置于闪烁液中,在Wallac Microbeta Trilux 2450上读取,计数2分钟。闪烁值被归一化为dmso处理井中计数的百分比。
等温滴定热法(ITC)[1]
由于NV-5138是天然配体l -亮氨酸的类似物,并且已知亮氨酸似乎与Sestrin212共同纯化,因此开发了一种将内源性亮氨酸从结合位点置换为较弱的Sestrin2配体L-Methionine24的程序。蛋氨酸后来被亮氨酸和类似物取代,用于直接结合测量。NV-5138合成和ITC蛋白制备的详细信息可参见补充信息。
细胞实验
细胞培养[1]< br > 所有细胞系在添加10% FBS的DMEM中培养,并在37°C和5% CO2中保持。如前所述,产生了稳定表达Flag-WDR24的HEK-293T细胞。对于亮氨酸饥饿,细胞用不含亮氨酸的DMEM和添加10% dFBS孵育50分钟,然后用NV-5138、亮氨酸或载体处理10分钟。用于细胞培养的试剂的详细信息可在补充信息中找到。 <人力资源> 免疫沉淀(IP)免疫印迹(Western blotting): [1]
如前所述制备细胞裂解物24。裂解物在4°C下13200 rpm离心8 min后被清除。对于抗flag的IPs,将FLAG-M2亲和凝胶加入约2mg的裂解物中,在4°C下旋转孵育3小时。IP后,用含有500 mM NaCl的Triton洗涤缓冲液洗涤一次。在基于裂解物的蛋白相互作用实验中,IPs以指定剂量重悬于含有载体、NV-5138或亮氨酸的细胞质缓冲液中10分钟。化合物孵育后,离心收集IPs。免疫沉淀蛋白变性,SDS-PAGE分离。使用LI-COR成像系统对膜进行成像。所用试剂和抗体在补充信息中列出。 <人力资源> 细胞热移试验(CETSA)[1]
CETSA的执行方法如前所述23。简单地说,HEK293T细胞在不含亮氨酸的培养基中孵育1小时,然后加入NV-5138(300µM)、亮氨酸(300µM)或载体(水)再孵育30分钟。收集细胞,300g室温(RT)离心3min, PBS洗涤,再次离心,最后用1ml含EDTA-free蛋白酶抑制剂片(Roche)的RT PBS重悬。每个细胞悬液在指定温度下加热100µl,加热3 min,样品在RT下放置在工作台上3 min,然后在液氮中快速冷冻。为了使细胞溶解,样品经过两个循环的冻融,然后在4°C下20000 g离心20分钟。所得上清80µl变性,SDS-PAGE分离。使用LI-COR成像系统对膜进行成像。使用的抗体在补充信息中列出。
动物实验
动物/疾病模型: 雄性SD(Sprague-Dawley)大鼠,体重250-260克[2]。
剂量: 40、80、160毫克/千克。
给药途径: 口服,单次给药(160毫克/千克)或每日一次,共7天(40、80毫克/千克)。
实验结果: 产生抗抑郁作用。

动物/疾病模型: 雄性SD(Sprague-Dawley)大鼠,体重250-400克[1]。
剂量: 1毫克/千克、5毫克/千克(药代动力学/PK设计)。
给药途径: 静脉注射1毫克/千克,口服5毫克/千克。
实验结果:口服生物利用度几乎为100%,血浆消除半衰期约为3小时。
动物和给药。[2]
除慢性不可预测应激(CUS)实验外,大多数研究均使用体重250-260克的雄性Sprague-Dawley大鼠。CUS实验由于研究持续时间较长,使用了体重120-140克的大鼠。此外,还使用了先前描述的BDNF Val66Met突变敲入小鼠(8-12周龄的Val/Val野生型、杂合Val/Met和纯合Met/Met小鼠)来测试BDNF的作用。动物单独饲养,并置于标准条件下,光照/黑暗周期为12小时/12小时,可自由摄取食物和水。大鼠单次口服给予赋形剂(0.5%甲基纤维素和0.1%吐温80)、NV-5138(40、80或160 mg/kg,口服,Navitor Pharmaceuticals Inc.)、氯胺酮(10 mg/kg,腹腔注射)、DMSO(0.5%;1 ml/kg,腹腔注射)或NBQX(10 mg/kg,腹腔注射,Tocris Bioscience)。在重复给药研究中,NV-5138(40或80 mg/kg,口服)每日一次,共7天;氯胺酮(10 mg/kg,腹腔注射)隔日一次,共6天。
NV-5138 在大鼠体内的药代动力学分析[1]
为测定口服生物利用度,雄性 SD 大鼠分别以 1 mg/kg 的剂量静脉注射(IV)和 5 mg/kg 的剂量口服(PO)给予溶于 0.5% MC/0.1% Tween80 的 NV-5138(每组每个时间点 n = 3)。PO 组大鼠禁食过夜,IV 组大鼠可自由摄取食物和水。给药后,在指定时间点采集尾静脉血至 K2EDTA 抗凝管中,并以 2000 g 离心 5 分钟收集血浆。为测定脑组织和血浆中 NV-5138 的浓度,大鼠以 160 mg/kg 的剂量口服给药(n = 5),给药 1 小时后断头处死,采集躯干血和一侧脑半球。将血浆与含有普瑞巴林作为内标的乙腈混合并离心,脑和心脏样本直接在乙腈中匀浆。采用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)定量NV-5138的浓度。使用WinNonlin V 6.2统计软件,利用非房室模型生成药代动力学参数。
mTORC1信号通路和突触蛋白的Western Blotting分析[1]
SD大鼠经口灌胃给予NV-5138、亮氨酸或赋形剂(50 mg/ml,溶于含0.5% MC和0.1% Tween80的水中),剂量和时间点如所示。给药后,立即用断头台处死动物。快速显微解剖特定脑区,收集组织,并立即液氮速冻。外周组织和所有脑组织均使用MP匀浆器在裂解缓冲液(细胞裂解缓冲液:1% Triton X-100、50 mM HEPES pH 7.4、100 mM NaCl、2 mM EDTA、10 mM β-甘油磷酸钠、10 mM 焦磷酸钠和1种蛋白酶抑制剂)中于4℃下匀浆。各脑区突触蛋白和mTORC1的分析均按照先前描述的方法16在粗突触体制备物上进行。每个样本等量的总蛋白经变性后,通过SDS-PAGE电泳分离。使用LI-COR成像系统对膜进行成像。蛋白水平以微管蛋白或GAPDH水平进行标准化,并进一步以载体处理的对照组大鼠的蛋白水平进行标准化。所用抗体列于补充信息中。
药代性质 (ADME/PK)
口服NV-5138后的药代动力学(PK)和药效学(PD)[1]
研究发现,NV-5138的口服生物利用度接近100%,在大鼠静脉和口服给药后,其血浆消除半衰期约为3小时(补充表3和图4a)。鉴于NV-5138良好的药代动力学特性,我们希望确定口服NV-5138是否能够激活自由摄食大鼠脑和其他器官中的mTORC1,并以mTORC1下游底物磷酸化S6 (S240/244pS6)作为该复合物激活状态的替代药效学参数。如图 3a 和补充图 5a 所示,给药 1 小时后,从大脑前额叶皮层 (PFC) 分离的突触体中 S240/244pS6 的含量呈剂量依赖性增加,在 160 mg/kg 剂量下较溶剂对照组显著增加约 2 倍,在 80 mg/kg 剂量下也观察到增加趋势。基于此结果,我们决定使用 160 mg/kg 的口服剂量进行后续实验,结果显示血浆和全脑提取物中的药代动力学特征相似,表明脑暴露量较高(补充图 4b)。单次口服 NV-5138 1 小时后,除前额叶皮层外,包括纹状体、海马、新皮层在内的多个脑区(但不包括小脑)的 mTORC1 均显著激活(图 3b 和补充图 5b)。
参考文献

[1]. Discovery of NV-5138, the first selective Brain mTORC1 activator. Sci Rep. 2019 Mar 11;9(1):4107.

[2]. Sestrin modulator NV-5138 produces rapid antidepressant effects via direct mTORC1 activation. J Clin Invest. 2019 Apr 16;129(6):2542-2554.

其他信息
雷帕霉素靶蛋白复合物1 (mTORC1) 与多种重要的慢性疾病相关,其中许多疾病与年龄增长有关。mTORC1 的完全激活需要多种输入信号,包括氨基酸亮氨酸。胞质蛋白 Sestrin1 和 Sestrin2 特异性地结合多蛋白复合物 GATOR2,并将亮氨酸充足状态传递给 mTORC1 通路激活复合物。本文报道了一种新型口服生物利用度高的化合物 NV-5138,它能与 Sestrin2 结合,并在体外和体内激活 mTORC1。与亮氨酸类似,NV-5138 可在多种外周组织中短暂激活 mTORC1,但与亮氨酸不同的是,由于 NV-5138 不参与蛋白质合成,因此它仅在大脑中激活该复合物。因此,NV-5138 将有助于探索尚未满足的医疗需求领域,包括与 mTORC1 激活状态相关的神经精神疾病和认知障碍。[1]临床前研究表明,包括氯胺酮在内的速效抗抑郁药需要刺激 mTORC1 信号通路。该通路受神经元活动、内分泌和代谢信号的调控,尤其是氨基酸亮氨酸,它通过与上游调节因子 sestrin 结合来激活 mTORC1 信号通路。在此,我们研究了 NV-5138 的抗抑郁作用,NV-5138 是一种新型高选择性小分子 sestrin 调节剂,能够穿透血脑屏障。结果表明,单次注射 NV-5138 即可产生快速且持久的抗抑郁作用,并能迅速逆转慢性应激引起的快感缺失。 NV-5138 的抗抑郁作用需要 BDNF 的释放,因为将 BDNF 中和抗体注入内侧前额叶皮层 (mPFC) 或在敲入阻断活性依赖性 BDNF 释放的 BDNF 多态性的小鼠中,均可阻断其行为反应。NV-5138 给药还能迅速增加 mPFC 中的突触数量和功能,并逆转慢性应激引起的突触缺陷。综上所述,这些结果表明 NV-5138 通过激活 mTORC1 通路和 BDNF 信号通路产生快速的突触反应和抗抑郁行为反应,提示对 sestrin 进行药理学调控是开发速效抗抑郁药的一种新方法。[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
C7H14CLF2NO2
分子量
217.64136838913
精确质量
217.068
CAS号
2639392-70-2
相关CAS号
NV-5138;2095886-80-7
PubChem CID
155981983
外观&性状
Off-white to brown solid powder
tPSA
63.3
氢键供体(HBD)数目
3
氢键受体(HBA)数目
5
可旋转键数目(RBC)
4
重原子数目
13
分子复杂度/Complexity
171
定义原子立体中心数目
1
SMILES
Cl.FC(C(C)(C)C[C@@H](C(=O)O)N)F
InChi Key
SIUFCONWYBJSOP-WCCKRBBISA-N
InChi Code
InChI=1S/C7H13F2NO2.ClH/c1-7(2,6(8)9)3-4(10)5(11)12;/h4,6H,3,10H2,1-2H3,(H,11,12);1H/t4-;/m0./s1
化学名
(2S)-2-amino-5,5-difluoro-4,4-dimethylpentanoic acid;hydrochloride
别名
NV-5138 (hydrochloride); 2639392-70-2; (2S)-2-amino-5,5-difluoro-4,4-dimethylpentanoic acid hydrochloride; NV-5138 hydrochloride;
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

注意: 请将本产品存放在密封且受保护的环境中,避免吸湿/受潮。
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: 250 mg/mL (1148.69 mM)
溶解度 (体内实验)
配方 1 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (9.56 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 (9.56 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 (9.56 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 4.5947 mL 22.9737 mL 45.9474 mL
5 mM 0.9189 mL 4.5947 mL 9.1895 mL
10 mM 0.4595 mL 2.2974 mL 4.5947 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) 。

临床试验信息
Open-Label of SPN-820 in Adults With Major Depressive Disorder
CTID: NCT06235905
Phase: Phase 2
Status: Recruiting
Date: 2024-03-07
Phase 2 Study of NV-5138 in Adults With Treatment Resistant Depression
CTID: NCT05066672
Phase: Phase 2
Status: Recruiting
Date: 2023-11-09
Safety, Tolerability, PK and Efficacy of Single Doses of NV-5138 in Healthy Volunteers and Subjects With Treatment-Resistant Depression
CTID: NCT03606395
Phase: Phase 1
Status: Completed
Date: 2019-07-09
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