组织透明化与点击化学相结合的新技术CATCH

在完整组织中观察药物靶点相互作用的工具一直是理解体内药物作用的主要障碍。2022年发表在Cell上的题为“Insitu identification of cellular drug targets in mammalian tissue”的文章有突破性进展，作者通过修改和整合点击化学（CC）与组织透明化技术，开发了一种方法——透明辅助组织点击化学（Clearing-Assisted Tissue Click Chemistry，简称CATCH），允许小分子药物-靶点相互作用在亚细胞分辨率下进行标记和成像(图1A)。该技术为组织中小分子的体内相互作用可视化提供了一个有价值的平台，并能够识别药物在哺乳动物组织中的分布和参与。
图1 CATCH技术的方法开发


1.组织透明化极大地改善了哺乳动物组织中的化学标记
作者对小鼠给药脂肪酸酰胺水解酶（FAAH）抑制剂PF7845-yne（末端含炔基），通过CuAAC点击化学反应，炔基与荧光标签的叠氮化物反应形成叠氮炔环，进而引入荧光基团。初始试图直接成像药物结合的FAAH，但由于信噪比较差，未能显示细胞靶标。因而猜测脑组织构成复杂，其致密的脂膜可能影响点击化学反应，作者测试了基于聚丙烯酰胺的水凝胶组织透明化方法CLARITY，结果发现去除脂质后显著提升了成像的信噪比（图1C、D）。作者同时也验证了其他的透明化方法也得到了类似的效果（图1E）。此外，作者还比较了不同的点击化学配体（TBTA，BTTAA，BTTP）及不同的铜离子浓度下的反应效率，发现使用BT