Rasarfin

别名: Rasarfin
目录号: V2502 纯度: ≥98%
Rasarfin 是一种新型 Ras 和 ARF6 双重抑制剂,可阻断激动剂介导的 AT1R 和其他 GPCR 的内化。
Rasarfin CAS号: 674359-73-0
产品类别: Ras
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
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产品描述
Rasarfin 是一种新型的 Ras 和 ARF6 双重抑制剂,可阻断激动剂介导的 AT1R 和其他 GPCR 的内吞作用。Rasarfin 还能通过阻断 EGFR 诱导的 MAPK 和 Akt 信号通路以及激动剂诱导的 GPCR 介导的 ERK1/2 信号通路,有效抑制癌细胞的生长。


Rasarfin(化合物 21)是一种双重小 G 蛋白抑制剂,它是通过基于内体 BRET 的 GPCR 转运检测的高通量筛选发现的。它可阻断多种 GPCR(AT1R、B2R、β2AR)的激动剂介导的内吞作用,并抑制 GPCR 和 EGFR 介导的 MAPK(ERK1/2)和 PI3K/Akt 信号通路。Rasarfin 直接抑制 ARF6 以阻断网格蛋白介导的内吞作用,并与 Ras 的 SOS 结合槽(位于开关 I 和 II 之间)结合,从而阻止核苷酸交换。它还能减少癌细胞系(MDA-MB-231、A549)的增殖[1]。
生物活性&实验参考方法
靶点
Ras (inhibits SOS-mediated and EDTA-induced nucleotide exchange; binds to the effector binding groove between switch I and II, locking Ras in an open-like conformation) [1];
ARF6 (inhibits activation, blocks GPCR internalization) [1];
No IC50/Ki values reported for direct target binding; in cellular assays, inhibition of AT1R internalization IC50 = 10 μM, B2R internalization IC50 = 11 μM, β2AR internalization IC50 = 15 μM, AT1R-mediated ERK1/2 activation IC50 = 5 μM, EGFR-mediated ERK1/2 activation IC50 = 4 μM, EGFR-mediated Akt activation IC50 = 4-5 μM [1].
体外研究 (In Vitro)
Rasarfin 能有效抑制凝血剂诱导的 ERK1/2 信号通路(通过 GPCR)、MAPK 和 Akt 信号通路(通过 EGFR),并抑制缺血[1]。Rasarfin 抑制 ARF6 并抑制 GPCR 内化[1]。Rasarfin 可抑制 MDA-MB-231 细胞的增殖,Rasarfin 抑制 AP-2 募集至 β-arrestin2 以及受体内化,这两个过程均需要活性 ARF6[1]。Rasarfin 以剂量依赖的方式降低 MDA-MB-231 细胞的增殖[1]。
Rasarfin (50 μM) 可抑制 AngII 诱导的 AT1R 内化 90% 以上(BRET 和共聚焦显微镜),IC50 = 10 μM; Rasarfin抑制了BK诱导的β2R内吞作用(IC50 = 11 μM)和异丙肾上腺素诱导的β2AR内吞作用(IC50 = 15 μM)[1]。
Rasarfin不阻断β-arrestin1/2募集至质膜上的AT1R或B2R,但阻止了β-arrestin2随受体转运至内体,导致其在网格蛋白包被小窝处积累(共聚焦显微镜观察)[1]。
Rasarfin在AngII刺激后抑制ARF6活化(GST-GGA3-PBD下拉法)达70%以上;对ARF1无影响。在基于BRET的ARF活化检测中,Rasarfin(50 μM)阻断了AngII促进的信号达40-60%。显性负性ARF6-T27N的过表达模拟了Rasarfin对AT1R内吞动力学的影响[1]。
Rasarfin完全抑制了AngII、BK、异丙肾上腺素和EGF介导的ERK1/2磷酸化(Western blot),对AT1R和EGFR的IC50分别为5 μM和4 μM。它还抑制了EGF介导的Akt激活(IC50 4-5 μM)[1]。
激酶结合试验(KINOMEScan,384种激酶)显示出高选择性(S(10)=0.008)。 Rasarfin 不与 EGFR、BRAF、Akt、PI3K、MEK、ERK、GRKs、Src 或 AAK1 结合 [1]。
Rasarfin 可显著抑制 AngII 介导的 Ras 激活(GST-Raf1-RBD pull-down 和基于 BRET 的 Ras 生物传感器),浓度为 50 μM 时抑制效果尤为显著。在体外 mant-GTP 交换实验中,Rasarfin 以剂量依赖的方式抑制纯化的 H-Ras 上 SOS1 催化的核苷酸交换(10-50 μM),并且也抑制 EDTA 诱导的(Mg2+ 螯合)交换,表明其对 Ras 的作用不依赖于 GEF。该化合物还能抑制 K-Ras WT,但不能抑制 K-Ras-Y32A 突变体(其中 Tyr32 对结合至关重要)[1]。
Rasarfin 不抑制 AT1R 介导的 Gαq、Gαi3、Gα12/13、PKC、Rho 或 Rac 激活(BRET 传感器)[1]。
在 MDA-MB-231 乳腺癌细胞中,Rasarfin (10-50 μM) 可降低细胞增殖(IncuCyte 检测)并抑制 Ras 和 ARF6 活性(GST pull-down 检测)。在 A549 肺癌细胞中,Rasarfin (5-10 μM) 也能抑制细胞增殖。与阿霉素相比,细胞活力(MTT)受到的影响较小,没有明显的细胞毒性[1]。
与类似物的构效关系(SAR)表明,芳环上的氯取代基对于Ras抑制和MAPK阻断至关重要;化合物21.8(正丙基代替异丙基)保留了MAPK抑制作用,但失去了内化抑制作用,表明了功能选择性[1]。
酶活实验
GST下拉实验:将表达AT1R的HEK293细胞用AngII(1 μM)或EGF(100 ng/ml)刺激2分钟,裂解细胞,并与偶联于谷胱甘肽琼脂糖珠上的GST-GGA3-PBD(用于检测ARF6)、GST-Raf1-RBD(用于检测Ras)或GST-Rhotekin-RBD(用于检测Rho)孵育。洗脱结合的蛋白,并用抗HA、抗Ras、抗RhoA或抗ARF6抗体进行Western blot检测。激活程度以下拉蛋白/总蛋白比值进行量化[1]。
基于BRET的小GTP酶激活分析:将HEK293细胞转染生物传感器,该生物传感器由与RlucII融合的结合域(例如,ARF的GGA3-PBD、Ras的Raf1-RBD、Rho的Rhotekin-RBD、Rac的PAK-CRIB)以及rGFP-CAAX(质膜锚定蛋白)组成。经血清饥饿和化合物预处理后,用AngII(100 nM)刺激细胞,并使用腔肠素400a测量BRET(RlucII的发射波长为410/80 nm,rGFP的发射波长为515/30 nm)。分析了动力学和曲线下面积[1]。
体外mant-GTP交换实验:将纯化的H-Ras或K-Ras(1.66 μg)与DMSO或Rasarfin(0.1-50 μM)在2X交换缓冲液中于384孔板中孵育。每5秒记录一次mant-GTP荧光(激发波长360 nm/发射波长440 nm),持续30秒(基线),然后加入40 mM EDTA或纯化的SOS1(0.66 μg),每30秒测量一次荧光,持续30分钟。计算ΔRFU(添加后平均值减去添加前平均值)[1]。
激酶结合实验(KINOMEScan):使用Eurofins/DiscoverX对10 μM Rasarfin与384种人类激酶进行结合分析。选择性评分 S(10) = 0.008(抑制率 >90% 的激酶比例)[1]。
分子动力学模拟:使用 MOE 将 Rasarfin 对接至 Ras-SOS 结合界面(PDB 1BKD)。选择最佳对接姿势,在 ACEMD 中使用 CHARMM36m 力场进行 3 × 4 μs 的分子动力学模拟,随后在 LigandScout 中进行药效团分析。此外,还进行了 3 × 2 μs 的自发缔合模拟,其中五个 Rasarfin 分子随机放置在 Ras 周围。Rasarfin 稳定结合于开关 I 和 II 之间的凹槽中,关键相互作用包括:酰胺羰基与 Asp57/Ile55 之间的氢键、与 Tyr40、Leu56 和 Thr20 的疏水接触,以及氯原子占据一个小空腔 [1]。
细胞实验
细胞增殖试验(IncuCyte):将 MDA-MB-231 或 A549 细胞(1500 个细胞/孔)接种于 96 孔板中,并用 DMSO 或 Rasarfin(0.1-50 μM)处理 96 小时。使用 IncuCyte S3 软件每 3 小时测量一次细胞汇合度,增殖以汇合度增加百分比表示 [1]。
细胞活力检测 (MTT):将细胞用 Rasarfin 或阿霉素处理 24-72 小时,然后加入 10 μL 浓度为 5 mg/mL 的 MTT 溶液,孵育 4 小时,并在 590 nm 波长处测量吸光度 [1]。
ERK1/2 和 Akt 激活的 Western blot:将表达 AT1R、B2R、β2AR 或内源性 EGFR 的 HEK293 细胞进行血清饥饿处理,用 DMSO 或 Rasarfin (0.1-50 μM) 预处理 30 分钟,然后用 AngII (1 μM)、BK (1 μM)、异丙肾上腺素 (10 μM) 或 EGF (100 ng/ml) 刺激指定时间,用 Laemmli 缓冲液裂解细胞,并通过以下方法进行分离: SDS-PAGE电泳后,转移至硝酸纤维素膜,并用抗p-ERK1/2、抗ERK1/2、抗p-Akt和抗Akt抗体进行免疫印迹分析。使用ImageLab软件[1]进行密度分析。
受体和β-arrestin转运的共聚焦显微镜观察:表达AT1R-YFP或β-arrestin2-YFP以及Flag-AT1R/HA-B2R的HEK293细胞,用DMSO或Rasarfin(50 μM)预处理30分钟,然后用AngII(100 nM)或BK(1 μM)刺激15-30分钟,并使用蔡司LSM-510/710显微镜进行成像,激发波长为405 nm,发射波长为505-550 nm。受体内化通过质膜信号的消失和在内体中的积累进行评估[1]。
基于BRET的受体内化检测:表达AT1R-RlucII、B2R-RlucII或β2AR-RlucII以及rGFP-FYVE(内体锚定蛋白)的细胞经化合物预处理,用配体刺激,并测量BRET比值(rGFP/RlucII)。AT1R的IC50 = 10 μM;B2R的IC50 = 11 μM;β2AR的IC50 = 15 μM[1]。
β-arrestin/AP-2相互作用的BRET:使用表达β-arrestin2-RlucII和β2-adaptin-GFP10的细胞; Rasarfin (50 μM) 仅抑制 AngII 诱导的复合物形成约 20%,而 Barbadin (100 μM) 抑制率超过 50% [1]。
ARF 激活的 BRET:使用表达 GGA3-PBD-RlucII 和 rGFP-CAAX 的细胞;Rasarfin (50 μM) 抑制 AngII 促进的信号 40-60% [1]。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
明场显微镜观察显示,50 μM 的 Rasarfin 未引起 HEK293 细胞形态异常,表明其急性细胞毒性较低 [1]。在 MDA-MB-231 和 A549 细胞的细胞活力测定(MTT)中,10-50 μM 的 Rasarfin 轻微降低了细胞代谢活性,但其作用远小于阿霉素,表明其无强效细胞毒性 [1]。未报告全身毒性、LD50 或器官毒性数据 [1]。
参考文献

[1]. Discovery of a dual Ras and ARF6 inhibitor from a GPCR endocytosis screen. Nat Commun. 2021 Aug 3;12(1):4688.

其他信息
Rasarfin(原化合物21)是通过基于内体BRET的AT1R转运分析,对约115,000个小分子进行高通量筛选而发现的。它是首个Ras和ARF6双重抑制剂。作用机制:Rasarfin结合于Ras蛋白上的SOS结合槽(位于开关I和II之间),将开关锁定在开放构象,从而阻止核苷酸交换和效应蛋白相互作用;同时抑制ARF6的激活,阻断网格蛋白介导的GPCR内吞作用。与催化型Ras抑制剂不同,Rasarfin并非靶向GTP结合口袋,而是靶向蛋白质-蛋白质相互作用界面[1]。
构效关系研究发现了具有功能选择性的类似物:化合物21.8(正丙基取代异丙基)保留了MAPK抑制活性,但失去了内吞抑制活性,表明ARF6和Ras抑制活性可以分离[1]。
Rasarfin是一种用于研究Ras和ARF6在GPCR信号传导、内吞作用和癌细胞增殖中作用的工具化合物。它尚未获得FDA批准,也未进入临床试验阶段[1]。
化学结构:文中未提供完整结构,但化合物21的结构如图1c所示;其类似物和CAS号674359-73-0与该化合物相对应[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
C23H24CLN3O3
分子量
425.907964706421
精确质量
425.15
元素分析
C, 64.86; H, 5.68; Cl, 8.32; N, 9.87; O, 11.27
CAS号
674359-73-0
PubChem CID
1396167
外观&性状
White to yellow solid powder
LogP
4.6
tPSA
65.8
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
30
分子复杂度/Complexity
623
定义原子立体中心数目
0
SMILES
CC(C)C(=O)N1CCN(CC1)C2=C(C=C(C=C2)NC(=O)C3=CC4=CC=CC=C4O3)Cl
InChi Key
SRZCCUYFJZQLGE-UHFFFAOYSA-N
InChi Code
InChI=1S/C23H24ClN3O3/c1-15(2)23(29)27-11-9-26(10-12-27)19-8-7-17(14-18(19)24)25-22(28)21-13-16-5-3-4-6-20(16)30-21/h3-8,13-15H,9-12H2,1-2H3,(H,25,28)
化学名
N-[3-chloro-4-[4-(2-methylpropanoyl)piperazin-1-yl]phenyl]-1-benzofuran-2-carboxamide
别名
Rasarfin
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: ~50 mg/mL (~117.4 mM)
溶解度 (体内实验)
配方 1 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (5.87 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 25.0 mg/mL 澄清 DMSO 储备液加入900 μL 玉米油中,混合均匀。

配方 2 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (4.88 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。

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 2.3479 mL 11.7396 mL 23.4791 mL
5 mM 0.4696 mL 2.3479 mL 4.6958 mL
10 mM 0.2348 mL 1.1740 mL 2.3479 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) 。

生物数据图片
  • In silico studies reveal interactions between Rasarfin and Ras. Nat Commun . 2021 Aug 3;12(1):4688.
  • Estimation of the stability of Rasarfin and compound 21.4 binding modes. Nat Commun . 2021 Aug 3;12(1):4688.
  • In silico assessment of Rasarfin interactions with Ras. Nat Commun . 2021 Aug 3;12(1):4688.
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