Miniaturisierte Telomerase-Assays enthüllen neue Wechselwirkungen von Inhibitoren:

Die Telomerase-Reverse-Transkriptase (TERT) spielt eine zentrale Rolle bei der Zellentwicklung, Regeneration und Krebsbiologie. Da eine abnormale Telomeraseaktivität mit Tumorprogression und altersbedingten Erkrankungen in Verbindung gebracht wird, suchen Forscher seit langem nach zuverlässigen Methoden zur Identifizierung von Verbindungen, die ihre Funktion modulieren können. Herkömmliche Assays sind jedoch in Bezug auf Durchsatz und Reproduzierbarkeit begrenzt. Ziel dieser Studie war es, eine hochminiaturisierte, mikroarraybasierte Plattform zu entwickeln, um Telomerase-bindende Verbindungen effizienter und mit höherer Empfindlichkeit zu screenen.

Anwender des Nano-Plotter immobilisierten rekombinante Telomerase-Proteine (aus E. coli) und Telomerase aus menschlichen Krebszelllysaten auf Nitrocellulose-Microarrays unter Verwendung der berührungslosen Microarray-Spotter-Technologie von GeSiM. Diese präzise Ablagerung ermöglichte die Erstellung hochgradig reproduzierbarer Arrays mit minimalen Probenvolumina. Anschließend wurden fluoreszenzmarkierte Primer und Nukleotide zum Nachweis von Bindungsinteraktionen verwendet, und komplementäre Techniken wie Mikroskala-Thermophorese und AlphaFold3-Modellierung wurden angewendet, um die Bindungsaffinitäten zu validieren und strukturelle Interaktionen vorherzusagen.

Der Assay identifizierte erfolgreich die Bindung bekannter Telomerase-Inhibitoren wie EGCG und zeigte eine unerwartete Wechselwirkung mit einem Cytochalasin-Derivat (4′-Iodo-Cytochalasin H). Diese Verbindung zeigte ein ungewöhnliches Bindungsverhalten und störte die Assoziation der Telomerase mit der RNA-Matrize. Wichtig ist, dass das Microarray-Format eine hohe Empfindlichkeit erreichte, nur Pikoliter-Volumina pro Spot erforderte und Tausende von Messungen aus einer einzigen Probe ermöglichte. Die immobilisierten Proteine blieben über Wochen stabil, was die Robustheit der Plattform unterstreicht.

Diese Arbeit zeigt, dass Microarray-basierte Assays als leistungsstarke Werkzeuge für die Telomeraseforschung dienen können, da sie eine weit über herkömmliche Methoden hinausgehende Skalierbarkeit, Reproduzierbarkeit und Empfindlichkeit bieten. Die Entdeckung der atypischen Bindung durch ein Cytochalasin-Derivat unterstreicht das Potenzial dieser Plattform, neue Inhibitoren mit therapeutischer Relevanz zu entdecken.

Entwicklung eines Microarray-basierten Bindungsassays zur Überwachung der TERT-Aktivität.

Dieser Artikel basiert auf der folgenden Veröffentlichung: Ye, J.L., Fan, L., Bär, C. et al. Die Entwicklung eines Microarray-basierten Telomerase-Bindungsassays zeigt eine ungewöhnliche Bindung eines Cytochalasin-Derivats. Sci Rep 15, 19515 (2025). https://doi.org/10.1038/s41598-025-00230-z