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Che cosa sono peptide Aptamers?

I aptamers del peptide sono piccoli, polipeptidi artificiali, che legano alle proteine bersaglio in un modo altamente specifico, simili agli anticorpi. Queste proteine possono accadere naturalmente o possono essere create artificialmente.

Che cosa sono Aptamers?

Aptamers in primo luogo è stato utilizzato nella ricerca che segue la loro scoperta negli anni 90 in cui Tuerk e l'oro hanno sviluppato una metodologia per selezionare per i leganti del RNA, che legano molto specificamente alla DNA polimerasi T4. I primi aptamers progettati erano gli acidi nucleici RNA e DNA.

Tuttavia, nel 1996 i aptamers del peptide sono stati sviluppati. Questi peptidi contengono un'impalcatura del peptide limitata ad una regione variabile del ciclo (5-20 residui lungamente), che contiene le sequenze aminoacidiche differenti. Questa regione variabile del ciclo ha il abilitiy da riconoscere e legare alle sequenze, mentre l'impalcatura della proteina fornisce la flessibilità ed impedisce l'associazione anormale stabilizzando la conformazione del ciclo.

La prima impalcatura della proteina era il thioredoxin di Escherichia coli. Questa proteina ancora è utilizzata nella tecnologia del aptamer della proteina mentre contiene un sito attivo del ciclo, che può essere sostituito da una sequenza variabile.

Modello della molecola del DNA. Credito di immagine: UGREEN 3S/Shutterstock
Modello della molecola del DNA. Credito di immagine: UGREEN 3S/Shutterstock

Isolamento di proteina Aptamers

Una volta che creati, i aptamers della proteina sono isolati solitamente dalle librerie combinatorie con una tecnica di selezione. Poi sono migliorati con le numerose alterazioni, pricipalmente con le mutazioni puntiformi.

La selezione è fatta solitamente dal sistema dell'due-ibrido del lievito, ma può anche essere effettuata facendo uso di visualizzazione dei fagi e di un intervallo di altri trattamenti senza cellula.

Nel sistema dell'due-ibrido del lievito, i aptamers della proteina sono preparati e limitati ai domini di attivazione Gal4 (preda), mentre le sequenze dell'obiettivo sono limitate Gal4 ai domini obbligatori (esca).

Sia l'associazione che il dominio di attivazione sono richiesti per trascrizione di una proteina, ma un gene a valle del reporter può essere attivato con un fattore di trascrizione che lega ad una sequenza d'attivazione verso l'alto. Di conseguenza, se una proteina dell'esca e la proteina della preda legano, quindi questi due domini venga abbastanza vicino ad interagire ed il gene del reporter può essere transcripted.

Tuttavia, se queste proteine poi non interagiscono nessuna trascrizione accade. Di conseguenza, i aptamers della proteina che piombo a trascrizione del gene del reporter sono le proteine che sono complementari alla sequenza desiderata.

Alternativamente, nel metodo dei fagi senza cellula della visualizzazione, i polipeptidi sono presentati sulla superficie dei batteriofagi. Queste sequenze possono poi selezionare per e legare ai polipeptidi, che sono compatibili con la sequenza preselezionata.

Ruoli di proteina Aptamers

In vivo, i aptamers legano naturalmente al loro obiettivo della proteina ed interrompono la loro funzione attraverso vari meccanismi, per esempio, impedendo le interazioni con altre proteine. Questi beni quindi hanno reso questi aptamers della proteina utili nella caratterizzazione delle proteine. Per esempio, possono essere usate come gli agenti mutageni, l'associazione ed inibizione della funzione del gene dell'obiettivo.

Un fenotipo specifico può poi essere selezionato per e questo permette l'identificazione dei aptamers della proteina che creano questo fenotipo through inibendo la funzione della proteina. Ciò può, quindi, essere usata per identificare la proteina bersaglio, il suo ruolo biologico ed altre proteine d'interazione.

I aptamers della proteina quindi sono stati utilizzati in molti campi della ricerca, per esempio per l'identificazione dei geni, che sono compresi nel ciclo cellulare.

Ulteriori sviluppi egualmente hanno indicato che questi aptamers possono alterare la localizzazione delle proteine o piombo alle modifiche anormali di posttranslational, rendente li ancor più apprezzate nella ricerca.

Queste proteine possono anche essere applicate per la ricerca in vitro. Legano alle proteine di interesse, permettendo l'identificazione di un'ampia varietà di polipeptidi, quali le isoforme attive e gli obiettivi dell'anticorpo.

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Last Updated: Nov 1, 2018

Hannah Simmons

Written by

Hannah Simmons

Hannah is a medical and life sciences writer with a Master of Science (M.Sc.) degree from Lancaster University, UK. Before becoming a writer, Hannah's research focussed on the discovery of biomarkers for Alzheimer's and Parkinson's disease. She also worked to further elucidate the biological pathways involved in these diseases. Outside of her work, Hannah enjoys swimming, taking her dog for a walk and travelling the world.

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