Ny teknologi til at identificere og ingeniør protease substrater

Forskere på UC Santa Barbara har udviklet en ny bioteknologi, som gør det muligt for forskerne at identificere og ingeniør protease substrater, hvilket giver dem midlerne til crafting lægemidler til snyde sygdom.

Deres arbejde, forfattet af Patrick Daugherty, en assisterende professor i kemi, og Kevin Boulware, en ph.d.-kandidat, der er offentliggjort online i Proceedings of National Academy of Sciences .

Proteaser (eller peptidaser) er kodet med omkring to procent af generne i det humane genom og spiller en vigtig rolle i næsten alle sygdomme. De fungerer som "molekylære sakse" ved at knytte til bestemte sekvenser indeholdt i andre proteiner, kaldet substrater, og skære dem på bestemte steder. For eksempel er proteaser er ansvarlige for at fordøje mad, til bestemmelse af den korrekte tid for celler til at dø, og til at fjerne beskadigede proteiner fra kroppen.

Men substrater for de fleste proteaser er ukendte, og det har begrænset forskernes evne til at fremme eller modarbejde protease handling. Ved at identificere substrater, får forskerne mulighed for at regulere proteiners funktion, skabe kapacitet til at fremskynde, bremse eller fjerne særlige protease handlinger. Daugherty tilgang gør det også lettere at måle protease handling og dermed udvikle lægemidler, der styrer protease aktivitet.

Daugherty og Boulware udviklet en generel kombinatorisk tilgang til at identificere optimale substrater af proteaser, ved hjælp af kvantitative kinetiske screening af cellulære biblioteker af peptid substrater (clips). Resultaterne tyder på, at klip vil være stort set nyttig til karakterisering af proteaser og udvikle optimale substrater for terapeutiske anvendelsesmuligheder.

Af de cirka 1.000 proteaser, i det menneskelige genom, er kun omkring ti procent af målene blevet identificeret, men Daugherty mener, at forskerne vil identificere næsten alle af dem i de næste fem til ti år. "Denne teknologi vil give os et skalerbart værktøj, der vil give os mulighed for effektivt at tackle denne udfordring," siger han.

http://www.ucsb.edu