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Professionelle und kostensparende Lösungen

Aktivitätsmessung von Inhibitoren im ligandbasierten Design

Die experimentelle Aktivitätsmessung ist der entscheidende Kontrollpunkt, der rechnergestützte Hypothesen in validierte Entdeckungen verwandelt. Im ligandenbasierten Enzyminhibitordesign sagen Modelle potenzielle Inhibitoren voraus, indem sie molekulare Merkmale bekannter aktiver Verbindungen vergleichen – aber nur experimentelle Assays können bestätigen, ob diese Kandidaten das Zielenzym tatsächlich wie erwartet hemmen.

Bei Creative Enzymes bieten wir spezialisierte Aktivitätsmessungsdienste an, die direkt ligandenbasierte Design-Workflows unterstützen. Unsere Assays quantifizieren die Inhibitorpotenz und Kinetik mit Präzision, sodass Forscher vorhergesagte Aktivitäten verifizieren, Bindungsmechanismen aufklären und Pharmakophormodelle verfeinern können. Mit fortschrittlichen spektrophotometrischen, fluorometrischen und LC–MS-basierten Formaten liefern wir reproduzierbare, quantitative Daten, die auf die Anforderungen ligandenabgeleiteter Inhibitorkandidaten zugeschnitten sind.

Unsere Plattform ermöglicht sowohl das schnelle Screening von Substanzbibliotheken als auch die detaillierte kinetische Profilierung von Leit-Inhibitoren. Diese Flexibilität stellt sicher, dass jeder Schritt der ligandenbasierten Pipeline – vom Ähnlichkeitsmodell bis zur SAR-Optimierung – durch zuverlässige experimentelle Validierung begleitet wird.

Hintergrund: Warum die experimentelle Aktivitätsmessung im ligandenbasierten Inhibitordesign unerlässlich ist

Ligandenbasiertes Inhibitordesign nutzt die strukturellen und physikochemischen Eigenschaften bekannter Liganden, um neue Moleküle mit ähnlichen Aktivitätsprofilen zu identifizieren. Doch allein rechnergestützte Ähnlichkeits- und Pharmakophorvergleiche können keine biologische Hemmung garantieren – das Enzymverhalten muss experimentell bestätigt werden.

Biochemische Aktivitätsassays dienen als experimentelles Rückgrat des ligandenbasierten Designs. Durch die Messung von IC50, Ki und detaillierten kinetischen Parametern zeigen diese Assays, wie vorhergesagte Inhibitoren unter physiologisch relevanten Bedingungen mit ihren Zielenzymen interagieren. Die resultierenden Daten validieren nicht nur rechnergestützte Vorhersagen, sondern fließen auch zurück in ligandenbasierte Modelle, stärken die Vorhersagegenauigkeit und steuern iterative Designzyklen.

Representative IC50 dose–response curveAbbildung 1. IC50-Kurve im Enzymaktivitäts-Hemmungsassay. (Smirnovienė et al., 2021)

Bei Creative Enzymes ermöglicht uns unsere jahrzehntelange Erfahrung in der Enzymologie und Assay-Entwicklung, experimentelle Systeme für jede Enzymklasse individuell anzupassen – von löslichen Hydrolasen bis zu komplexen membrangebundenen Proteinen. Dies gewährleistet optimale Sensitivität, minimale Interferenzen und Ergebnisse, die die biologische Realität wirklich widerspiegeln.

Durch präzise Aktivitätsmessung helfen wir, rechnergestützte Leitstrukturen in experimentell verifizierte Enzyminhibitoren zu verwandeln – und schließen so den Kreis zwischen Ligandenmodellierung und realer Biochemie.

Unsere umfassenden Dienstleistungen

Unser Aktivitätsmessungsservice für Inhibitoren im ligandenbasierten Design bietet einen vollständigen Rahmen zur Bewertung der Hemmleistung über verschiedene Enzymklassen hinweg. Ob Ihre Inhibitoren Kinasen, Proteasen, Oxidoreduktasen oder metabolische Enzyme adressieren – Creative Enzymes liefert präzise und reproduzierbare Daten, die Ihre rechnergestützten Vorhersagen validieren.

Zentrale Servicekomponenten sind:

Assay-Design und Optimierung

Individuell angepasste Enzymassays werden entwickelt, um die Zielmerkmale zu berücksichtigen, einschließlich Substrattyp, Kofaktorbedarf und Reaktionsbedingungen.

High-Throughput Screening (HTS)

Automatisierte, plattenbasierte Assays ermöglichen das schnelle Testen von Hunderten Verbindungen, um aktive Treffer effizient zu identifizieren.

Quantitative kinetische Charakterisierung

Für bestätigte Inhibitoren bestimmen detaillierte kinetische Analysen (IC50, Ki, KM, Vmax) die Potenz und den Hemmtyp (kompetitiv, nichtkompetitiv, unkompetitiv oder gemischt).

Fortschrittliche analytische Detektion

Unsere Analyseplattformen umfassen UV–Vis-Spektrophotometrie, Fluoreszenzdetektion und LC–MS/MS-Quantifizierung für erhöhte Präzision und Sensitivität.

Selektivitäts- und Spezifitätstests

Sekundäre Assays bewerten Kreuzreaktivität mit verwandten Enzymen, um Selektivitätsprofile zu bestimmen und Off-Target-Effekte zu minimieren.

Durch die Integration biochemischer Präzision mit rechnergestütztem Know-how verwandelt unser Aktivitätsmessungsservice theoretische Kandidaten in validierte Wirkstoff-Leitstrukturen – mit Vertrauen und Effizienz.

Kontaktieren Sie unser Team

Von der experimentellen Validierung zum mechanistischen Verständnis

Sobald die enzymatische Hemmung experimentell bestätigt wurde, besteht der nächste Schritt im ligandenbasierten Entdeckungs-Workflow darin, zu verstehen, wie die Hemmung auf molekularer Ebene erfolgt.

Unser Service für Inhibitionsmechanismus-Studien von Inhibitoren im ligandenbasierten Design baut auf validierten Aktivitätsdaten auf, um Interaktionsmechanismen, Bindungskinetik und Struktur-Aktivitäts-Beziehungen aufzuklären. Durch detaillierte mechanistische Modellierung, Enzymkinetik und rechnergestützte Korrelation hilft Creative Enzymes Kunden, zu verstehen, wie Inhibitoren die Enzymfunktion modulieren – und legt so die Grundlage für rationale Optimierung und klinische Entwicklung.

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Darum sollten Sie mit Creative Enzymes zusammenarbeiten

Umfassende Assay-Kompetenzen

Von spektrophotometrischen bis zu LC–MS-basierten Plattformen bieten wir eine breite Palette an Assay-Formaten für Enzyme aller Hauptklassen.

Individuell anpassbares und zielgerichtetes Design

Jeder Assay wird auf die Enzym- und Inhibitormerkmale des Kunden zugeschnitten, um optimale Sensitivität und Reproduzierbarkeit zu gewährleisten.

Integration mit rechnergestütztem Design

Experimentelle Ergebnisse werden nahtlos in die ligandenbasierte Modellierung integriert, um die Pharmakophor-Genauigkeit und Vorhersagekraft zu verbessern.

Hohe Präzision und Reproduzierbarkeit

Strenge Qualitätskontrolle, automatisierte Workflows und validierte Analysemethoden garantieren konsistente, zuverlässige Daten.

Skalierbarer Durchsatz

Unsere Systeme unterstützen sowohl frühes Screening als auch detaillierte kinetische Profilierung – und ermöglichen so flexible Skalierbarkeit im Projektverlauf.

Erfahrenes wissenschaftliches Team

Mit jahrzehntelanger Expertise in Enzymologie, Kinetik und analytischer Biochemie sorgen unsere Wissenschaftler für Datenpräzision und mechanistisches Verständnis.

Fallstudien und Erfolgsgeschichten

Fall 1: Validierung vorhergesagter Kinase-Inhibitoren durch quantitative kinetische Profilierung

Kundenbedarf:

Ein Pharmaunternehmen nutzte ligandenbasiertes virtuelles Screening, um potenzielle Inhibitoren für eine krebsassoziierte Kinase zu identifizieren. Rechnergestützte Modellierung sagte mehrere Analoga mit hoher Bindungsaffinität voraus, aber eine experimentelle Bestätigung war erforderlich, um Potenz und Selektivität zu verifizieren.

Unser Ansatz:

Wir entwickelten einen maßgeschneiderten spektrophotometrischen Kinase-Assay, optimiert für ATP-abhängige Reaktionen. Mit unserer High-Throughput-Plattform screenen wir 120 ligandenabgeleitete Verbindungen und führten für die Top-Treffer eine detaillierte kinetische Charakterisierung durch, einschließlich Bestimmung von IC50, Ki und Hemmtyp. Parallele Assays mit homologen Kinasen wurden zur Bewertung der Selektivität durchgeführt.

Ergebnis:

Fünf Kandidaten zeigten eine Hemmung im Nanomolarbereich, konsistent mit den Modellvorhersagen, und zwei wiesen eine starke Selektivität gegenüber verwandten Kinasen auf. Die validierten Daten verfeinerten das ligandenbasierte Pharmakophormodell des Kunden, ermöglichten einen genaueren Designzyklus der nächsten Generation und beschleunigten die Leitstrukturoptimierung um mehrere Wochen.

Fall 2: Experimentelle Validierung ligandenbasierter Inhibitoren für ein metabolisches Enzym

Kundenbedarf:

Ein Biotech-Unternehmen setzte ligandenbasiertes Ähnlichkeitsmodellieren ein, um neuartige Inhibitoren für ein an der Lipidregulation beteiligtes metabolisches Enzym zu entdecken. Mehrere Treffer wurden rechnergestützt identifiziert, aber ihre biologische Aktivität und der Hemmmechanismus waren unbestätigt.

Unser Ansatz:

Wir etablierten einen fluorometrischen Assay, der auf die Kofaktoranforderungen und Reaktionsbedingungen des Enzyms zugeschnitten war. Das Team führte kinetische Analysen und LC–MS-Quantifizierung durch, um den Substratumsatz und die Inhibitorbindung zu bestätigen. Detaillierte Auswertungen bestimmten Hemmkonstanten und unterschieden zwischen kompetitiven und gemischten Hemmtypen.

Ergebnis:

Experimentelle Tests bestätigten drei potente Inhibitoren mit submikromolaren IC50-Werten. Mechanistische Einblicke zeigten einen bisher unbekannten Bindungsmodus, der in das ligandenbasierte Modell des Kunden integriert wurde, um die Vorhersagegenauigkeit zu verbessern. Das Projekt validierte den rechnergestützten Workflow und unterstützte die Weiterentwicklung einer Verbindung in in vivo-Wirksamkeitsstudien.

FAQs zu Enzyminhibitor-Aktivitätsmessungsdiensten

  • F: Welche Enzymtypen kann Ihre Aktivitätsmessungsplattform abdecken?

    A: Wir können eine Vielzahl von Enzymklassen bewerten, darunter Hydrolasen, Transferasen, Oxidoreduktasen, Isomerasen und Kinasen, entweder mit gereinigten Enzymen oder komplexen biologischen Matrizes.
  • F: Welche Nachweismethoden stehen für die Aktivitätsmessung zur Verfügung?

    A: Wir bieten UV–Vis-spektrophotometrische, fluoreszenzbasierte, kolorimetrische und LC–MS/MS-Nachweise an, je nach Substrat- und Sensitivitätsanforderungen.
  • F: Wie stellen Sie Datenpräzision und Reproduzierbarkeit sicher?

    A: Alle Assays werden einer strengen Validierung unterzogen, einschließlich Kontrollversuchen, Wiederholungstests und statistischer Qualitätskontrolle.
  • F: Können Sie Hemmtyp und kinetische Konstanten bestimmen?

    A: Ja. Wir bieten detaillierte kinetische Analysen zur Bestimmung von Hemmkonstanten (Ki) und zur Charakterisierung des Hemmtyps auf Basis kinetischer Daten.
  • F: Wie können Kunden diese Ergebnisse in weiteren Studien nutzen?

    A: Aktivitätsdaten können die Hit-to-Lead-Optimierung steuern, zur Nachschulung ligandenbasierter Modelle verwendet oder als unterstützende Daten für Publikationen oder regulatorische Dokumentationen genutzt werden.

Referenz:

  1. Smirnovienė J, Baranauskienė L, Zubrienė A, Matulis D. A standard operating procedure for an enzymatic activity inhibition assay. Eur Biophys J. 2021;50(3-4):345-352. doi:10.1007/s00249-021-01530-8

Nur für Forschungs- und Industriezwecke. Nicht für den persönlichen Gebrauch bestimmt. Bestimmte Produkte in Lebensmittelqualität eignen sich für die Formulierungsentwicklung in Lebensmitteln und verwandten Anwendungen.

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