Los científicos han utilizado una proteína resplandeciente de luciérnagas para observar la actividad de una molécula que es un importante destino para nuevos medicamentos tratar el cáncer, enfermedades autoinmunes y varios otros trastornos.
La molécula objetivo, conocida como IKK (por IKappa kinasa), regula los procesos que pueden desencadenar cambios dramáticos en fisiología celular. Los científicos han vinculado estos cambios a muchos trastornos diferentes.
"Nuestro nuevo sistema permite a los investigadores supervisar si medicamentos para estas condiciones están afectando este objetivo molecular exacta en animales de laboratorio y la cultura de célula," dice el investigador principal David Piwnica-Worms, M.D., Ph.d., profesor de biología molecular y farmacología y radiología.
Piwnica-Worms y principal autor Shimon bruto, Ph.d., becario postdoctoral, mide la luz de la proteína firefly luciferase, supervisar la actividad IKK en células tumorales y las células del hígado inflamadas en ratones vivos. También mostraron que la técnica puede reducir considerablemente los costos de las pruebas que establecen las mejores dosis de drogas que atacan IKK. Sus resultados aparecen en la edición de agosto de 2005 de los métodos de la naturaleza.
IKK se sitúa en un punto de pivote en el centro de un importante conjunto de reacciones en cadena vinculadas conocida como la vía del NF-KappaB. El itinerario puede comenzar en muchos receptores diferentes en las superficies de la célula; su acabado cambia los niveles de actividad de genes diferentes. El resultado, según Piwnica-Worms, es que los posibles patrones de reacción en la vía del NF-KappaB forman un reloj de arena-como, fanning entre muchas opciones al comienzo, estrechamiento en el medio y nuevamente fanning entre muchas opciones al final.
"En la cintura de ese reloj de arena es IKK," explica. "Esto parece poner en posición de ser el regulador clave de la vía, y que ha hecho un tema de gran interés tanto desde la perspectiva de cómo funciona esta vía de entendimiento y de la de desarrollar nuevos medicamentos para condiciones que involucran esta vía".
Laboratorio de Piwnica-Worms anteriormente ha desarrollado técnicas que utilizan luciferase para supervisar las interacciones proteína-proteína. Los investigadores pueden emplear un instrumento conocido como una cámara de bioluminiscencia en vivo para tomar mediciones en tiempo real de la luz desde luciferase en cultivos celulares y en células de animales vivos.
Para utilizar la proteína firefly para supervisar IKK, líneas de bruto celulares alteradas genéticamente fusionar la proteína luciferase IKB (IKappaB), la proteína que viene inmediatamente después IKK en la vía del NF-KappaB. Cuando está habilitada la vía, IKK desencadena reacciones que conducen a la degradación de IKB. En células con IKB genéticamente alterado, el luciferase adjunto se descompone demasiado, científicos de significado pueden detectar la mayor actividad IKK mediante luz disminución de las células.