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Pesquisadores desenvolvem novo biosensor fluorescente para o desenvolvimento de drogas

Pesquisadores da Universidade Carnegie Mellon desenvolveram um biosensor novo fluorescentes que podem ajudar no desenvolvimento de uma importante classe de drogas que alvejam uma classe importante de proteínas chamada G receptores acoplados à proteína (GPCRs).

"As drogas que alvejam GPCRs compõem cerca de 30 por cento de todos os produtos farmacêuticos disponíveis no mercado, incluindo alguns dos medicamentos mais prescritos", disse Jonathan Jarvik, a Carnegie Mellon professor que liderou o esforço para desenvolver o biossensor GPCR. "Esta prevalência faz ensaios para os receptores de uma indústria de bilhões de dólares."

GPCRs são alvos de droga popular por causa do papel central que desempenham na circuitos células "comunicação química que são responsáveis ​​pela regulação funções críticas para a saúde, incluindo os circuitos envolvidos na função cardíaca e pulmonar, a cognição, humor e memória, digestão e da resposta inflamatória. Encontrada na membrana da célula, GPCRs interagem com as moléculas responsáveis ​​pela comunicação celular, tais como neurotransmissores e hormônios. Quando um dos receptores de tais encontros uma molécula, ele retransmite o sinal através da membrana celular que, por sua vez, inicia uma resposta. Após a resposta é acionado, os retiros receptor da membrana para o interior da célula.

Para criar o biossensor GPCR, a equipe de pesquisa usaram uma nova tecnologia chamada fluoromodules. Inventado pelo Centro Carnegie Mellon Imagem Molecular e Biosensor (MBIC), fluoromodules são sondas que permitem aos cientistas monitorar as atividades de proteínas que se encontram em células vivas em tempo real. As sondas são constituídas por dois componentes: uma proteína fluorogen de ativação (FAP) e um corante não fluorescente chamada fluorogen. A FAP está ligado à proteína que está sendo estudado, eo fluorogen é projetado para ligar para o FAP. Quando os dois se encontram, eles lançam um brilho que pode ser detectada usando uma variedade de métodos, alertando os pesquisadores para a localização da proteína e atividade. Fluorescência do FAP pode ser ligado e desligado, adicionando ou removendo o fluorogen, uma característica que torna o fluoromodules mais útil do que outras proteínas fluorescentes.

No estudo atual, que é publicado na edição de julho da revista Journal of Biomolecular de Triagem, Jarvik e colegas desenvolveram uma fluoromodule que prontamente determinar quando retiros GPCR da membrana celular. Os pesquisadores geneticamente expressou um FAP fundida ao receptor adrenérgico beta2 (β2AR), um GPCR bem estudado que está presente no cérebro, pulmão, coração e outros tecidos. Quando os pesquisadores introduziram sua membrana-associados impermeant fluorogen, é vinculado ao GPCR FAP-marcadas na superfície da célula, emitindo um brilho fluorescente. Quando o receptor foi ativado e tinham recuado para dentro da célula, a fluorescência esmaecido.

O novo biosensor é notável, Jarvik disse, porque ele olha diretamente para o receptor e fornece o que é conhecido como um homogêneo, ou misturar-e-ler, ensaio que pode ser escalado para a tela grande número de moléculas para identificar leva nova droga.

Os pesquisadores estão esperançosos de que esta tecnologia pode ser generalizado em toda outros receptores da superfície celular e proteínas, e estão actualmente a investigar suas aplicações mais amplas.

Fonte: Carnegie Mellon University