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El dispersar de radiografía granangular (WAXS) podría ayudar a producir las drogas del guía para la terapia de la enfermedad

Los cambios estructurales en proteínas se pueden ahora considerar en detalle creciente, usando una nueva aplicación de una técnica existente. El uso, desarrollado en el Ministerio de los E.E.U.U. de laboratorio nacional de Argonne de la Energía, podía ayudar a producir las drogas del guía para la terapia de la enfermedad.

En la investigación publicada en química y biología, los científicos denuncian el uso de dispersar de radiografía granangular (WAXS), una técnica de la difracción de radiografía que se ha utilizado previamente para determinar las estructuras cristalinas de polímeros. Los biólogos adaptaron esta técnica de la ciencia material para estudiar cambios estructurales ligand-inducidos en proteínas. Los Ligands son las moléculas que pueden causar la creación de composiciones complejas en estructura de la proteína. Los científicos de Argonne de los resultados logrados usando WAXS son comparables a las predicciones ya validadas de las estructuras de la proteína ofrecidas por cristalografía de la radiografía, y son más fáciles y más rápidos de obtener. Los resultados también muestran la promesa para usar WAXS como una herramienta segura y de alta velocidad para la identificación de la droga del guía.

WAXS tiene el potencial de determinar las drogas medicinales que pueden atar para apuntar las proteínas y para determinar a cómo las drogas efectivas están en atar y la modificación de sus proteínas apuntadas. La técnica es bastante sensible informar la diferencia entre un ligand que apenas esté adhiriendo a la superficie de una proteína (una droga que no pueda tener ningún efecto) y de un ligand que esté cambiando real la estructura (una droga que es más probable ser efectiva). En el pasado, descubrir esta diferencia requirió el uso de varias técnicas combinadas. La no otra técnica anterior ha podido distinguir la diferencia en sus los propio, o como rápidamente.

El “dispersar de radiografía granangular ofrece una herramienta real para determinar las drogas del guía,” dijo al co-autor Lee Makowski de la división de las ciencia biológicas de Argonne, “determinará una molécula que sea bastante buena ser convertido como droga.”

Los investigadores creen WAXS permitirá que los científicos estudien más acciones recíprocas del proteína-ligand a un régimen más rápido y más barato que la cristalografía laboriosa y costosa existente de la radiografía.

“La colección de datos tarda solamente un par de minutos,” dijo a Makowski, “una tubería industrial podría ser fijada tan teóricamente que sería limitada solamente por algunos minutos por la proteína-pequeña acción recíproca de la molécula.” Los análisis célula-basados funcionales (que son necesarios para otros métodos) tardan actualmente semanas, si no meses para terminar--causar un atascamiento en la colección y el análisis de datos.

Además, las estructuras cristalinas de alta calidad son resistentes lograr, y solamente un número limitado de proteínas ha documentado las estructuras cristalinas de la proteína con y sin un presente del ligand.

“No hay otra técnica como esto ahí fuera,” dijo al co-autor Diane Rodi de la división de las ciencia biológicas de Argonne, “usted puede ver cambios más detallados que ocurran en acciones recíprocas del proteína-ligand en la solución que usted puede con cualquier otra técnica. Y más acciones recíprocas del proteína-ligand se pueden probar.”

La técnica disponible no anterior puede mostrar la magnitud de cambio de la estructura de la proteína en ausencia de una estructura cristalina. El pequeño dispersar de radiografía del ángulo (SAXS) puede mostrar la talla y la forma de la proteína, pero no muestra a los detalles sobre el cambio. La espectroscopia circular del dicroísmo (un método que ofrece la información estructural en muchos tipos de macromoléculas biológicas) no muestra que el nivel de los cambios detallados WAXS ofrece.

WAXS no requiere ninguna cristalización, sino aplicaciones el mismo procedimiento el dispersar de radiografía que la cristalografía. La técnica implica el colocar de la proteína y del ligand en una solución a base de agua y después el poner de esta solución en el camino de un haz de radiografía. La configuración resultante el dispersar de radiografía revela la información sobre la estructura detallada del complejo del proteína-ligand, que se puede entonces poner en contraste con una configuración el dispersar de la proteína solamente.

Los investigadores en Argonne probaron cuatro proteínas más y menos sus ligands correspondientes usando WAXS, que utiliza los haces de radiografía intensos en la instalación de BioCAT en la fuente avanzada del fotón. Las proteínas fueron elegidas basaron sobre las mejores estructuras disponibles del banco de datos de proteína que había sido observado ya con y sin ligands usando la cristalografía de la radiografía.

“Elegimos las proteínas que tenían ya estructuras cristalinas de modo que pudiéramos fijar apenas cómo es bueno es la técnica de WAXS,” dijéramos al autor importante Bob Fischetti, de la fuente avance del fotón de Argonne y división de las ciencia biológicas, “y por supuesto quisimos convencer a gente de que qué veíamos es real.”

Las proteínas probadas visualizaron los cambios que correspondieron directamente a ésos documentados de las estructuras cristalinas, probando que las observaciones eran reales y que validaban el método como herramienta potencial del descubrimiento de la droga.

El otro autor en el parte, además de Fischetti, Rodi y Makowski es David B. Gore (BioCAT, fuente avanzada del fotón, Argonne).

Los investigadores han sometido una petición de la oferta de la concesión a los institutos de la salud nacionales para el financiamiento posible de los estudios futuros con WAXS.