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Che cosa è Trimerization?

Trimerization è una reazione chimica che usa tre molecole identiche per produrre un singolo prodotto del trimero. Trimerization ha implicazioni per entrambi i trattamenti biologici di importanza clinica e la produzione industriale di vari prodotti chimici.  

collagenoIl collageno è un prodotto del trimerization. Credito di immagine: nobeastsofierce/Shutterstock.com

Che cosa è un trimero?

In chimica, un trimero può essere un molecolare o un anione che è il prodotto di tre precursori molecolari o ionici identici. La reazione responsabile della produzione dei trimeri è conosciuta come trimerization, che è favorito nelle circostanze estreme e quando le forti basi sono presenti.

Il collageno, che è la proteina più abbondante presente all'interno del corpo umano, è un prodotto del trimerization, durante cui l'elica triplex formata dalle ripetizioni del peptide di Gly-Xaa-Yaa è formata per fornire la resistenza e la stabilità ad alta resistenza che è associata con le fibre del collageno. Oltre al suo ruolo in determinati trattamenti biologici, il trimerization di determinati prodotti chimici è egualmente critico per la produzione di molte sostanze industriali.

Trattamenti industriali di trimerization

I poliossimetileni (POMs) come acetale, polyacetal e il polyformaldehyde sono la termoplastica costruita che è usata spesso nei pezzi di precisione come conseguenza della loro alta rigidezza, stabilità dimensionale frizionale ed impressionante bassa.

Uno dei processi industriali più importanti che è usato per produrre POMs è il trimerization di formaldeide, che piombo alla produzione del composto intermedio del trimero di trioxane 1,3,5.

Oltre a POMs, il trimerization egualmente si è applicato alla produzione dei prodotti diesel di qualità premio, come quelle che sono usati per aviazione e combustibili diesel. Più specificamente, il trimerization di liquido-fase si è applicato sia a 2 methyl-1-butene che a 2 miscele di methyl-2-butene sopra i catalizzatori acidi solidi, che sono stati usati per produrre le olefine che possono aumentare la capacità di produzione dei prodotti diesel di alta qualità.

Trimerization nella biologia

L'esterno dei trattamenti biologici naturali, trimerization è egualmente usato spesso all'interno del laboratorio per gli scopi clinici. Alcune delle applicazioni più notevoli di questa reazione chimica altamente versatile comprendono lo sviluppo agli degli agenti terapeutici basati a anticorpo novelli, stabilizzazione dei virus come il tipo 1 del virus dell'immunodeficienza umana (HIV-1) come pure aggiungono alle conoscenze attuali sui meccanismi dell'infezione dal coronavirus novello 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo.

a terapeutica basata a anticorpo

Dalla sua scoperta nel 1975, la tecnologia dell'ibridoma ha trasformato drammaticamente il modo in cui gli anticorpi monoclonali altamente specifici (mAbs) sono prodotti per gli scopi diagnostici e terapeutici della ricerca. Fin qui, complessivamente quarantatre mAbs terapeutici sono stati approvati sia dagli Stati Uniti Food and Drug Administration che dall'agenzia europea di valutazione delle medicine (AME) nell'Unione Europea.

Sebbene la tecnologia dell'ibridoma abbia prodotto molti mAbs terapeutici differenti che sono ben-tollerati generalmente ed efficaci per le loro indicazioni cliniche, possono essere associati con determinate limitazioni che possono comprendere l'attività farmacocinetica insufficiente, l'accessibilità insufficiente del tessuto e le interazioni Fc-mediate indesiderabili.

In uno sforzo per sormontare queste limitazioni, molti scienziati anticorpo-messi a fuoco hanno deviato la loro attenzione a sviluppare la generazione seguente adi terapeutica basata a anticorpo. Per esempio, una strategia intramolecolare novella di trimerization recentemente è stata discussa come metodo rapido ed efficiente per l'assistenza tecnica sia di mono che anticorpi trivalenti multispecific.

Questo trattamento comincia con la fusione dei frammenti variabili a catena semplice (scFv) con i domini collageno-derivati (TIE) di trimerization che si compongono della regione di trimerization del N-terminale di collageno XVIII NC1 o di collageno XV NC1 fiancheggiato dai linker flessibili del peptide.

La fusione di queste molecole successivamente produce i trimerbodies trivalenti monospecific come pure i trimerbodies esavalenti monospecific o bispecific che sono stati espressi ed espulso stati dalle cellule di mammiferi. Ciascuno degli anticorpi prodotti con questa tecnica di trimerization è stato trovato per presentare i buoni beni biofisici, efficacemente lega per mirare agli antigeni e perfino per inibire la proliferazione delle celle epidermoidi umane di carcinoma A431.

HIV

Oltre ad essere la sola proteina virale da sporgere dalla membrana di virion di HIV-1, il complesso della proteina di rivestimento (ENV) è egualmente cruciale per infettività virale, così inducendo questa proteina ad essere un obiettivo importante per la risposta immunitaria umorale ospite al HIV.

HIVParticelle del HIV nella circolazione sanguigna. Credito di immagine: Spettrale-Progettazione/Shutterstock.com

Il HIV-1 virion-associato ENV come pure l'ENV del virus di immunodeficienza scimmiesca (SIV), entrambi esibiscono una struttura trimeric quasi esclusiva. Di conseguenza, lo sviluppo degli anticorpi potenzialmente di neutralizzazione contro questa proteina di rivestimento è stato messo a fuoco su quelli che sono egualmente di una struttura trimeric.

Sia i metodi biochimici che biofisici sono stati usati per supportare il trimerization stabile di gp140, che è la molecola del precursore all'ENV, per la sue antigenicità ed immunizzazione potenziali.

COVID-19

Sulla superficie del virion SARS-CoV-2 esiste le glicoproteine della punta (s), che media il collegamento, fusione e l'entrata del virus in una cellula ospite ed è egualmente responsabili dell'induzione della secrezione di neutralizzazione degli anticorpi.

Gli studi precedenti sul ciclo d'infezione del coronavirus ereditario della gastroenterite (TGEV), che egualmente contiene le glicoproteine di S che sono molto attentamente simili a quelle di SARS-CoV-2, indicano che il montaggio dei protomers della glicoproteina di S nella loro struttura trimeric bioactive che è compresa tre protomers identici della glicoproteina di S è un punto tariffa-limitare.

Con questi informazioni in mente, i ricercatori all'università di Siena a Siena, Italia hanno scoperto che è possibile interferire con il ciclo di vita COVID-19 interferendo con il trimerization della glicoproteina di S del SARS-CoV-2.

Sorgenti

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Last Updated: Jan 28, 2021

Benedette Cuffari

Written by

Benedette Cuffari

After completing her Bachelor of Science in Toxicology with two minors in Spanish and Chemistry in 2016, Benedette continued her studies to complete her Master of Science in Toxicology in May of 2018. During graduate school, Benedette investigated the dermatotoxicity of mechlorethamine and bendamustine; two nitrogen mustard alkylating agents that are used in anticancer therapy.

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