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I ricercatori dei BU mettono a punto il nuovo metodo per capire meglio la comunicazione delle cellule

I ricercatori dalla scuola di medicina di Boston University (BUSM) hanno sviluppato ed applicato un nuovo modo capire meglio come le cellule umane comunicano a vicenda, come questa comunicazione è interrotta nelle malattie umane e come questa può essere corretta farmacologicamente.

Il loro metodo consiste di una serie “dei biosensori„, che sono geni artificiali che possono essere presentati in celle per riferire in tempo reale in cui un gruppo importante di molecole di segnalazione è acceso. Questi molecole di segnalazione, “G-proteine,„ sono interruttori acceso/spento molecolari dentro le celle. Sono accesi da una famiglia numerosa delle proteine di ricevitore che percepiscono una vasta gamma molto degli stimoli, compreso indicatore luminoso, gli odori, i neurotrasmettitori e gli ormoni.

Questo meccanismo di segnalazione è stato studiato nel corso dei parecchi decenni. Tuttavia, che cosa è nuovo circa questi “biosensori„ è che sono state sviluppate per studiare le G-proteine con un'accuratezza che non era prima possibile.

Questi biosensori sono buone spie nel senso che possono dirci che cosa le G-proteine stanno facendo in tempo reale con una risoluzione dei dieci dei millisecondi, ma senza interferire con il trattamento di segnalazione che sta osservando. Inoltre, i nostri biosensori presentano il vantaggio dell'entrata in vigore facile, che permette che noi studiamo le G-proteine direttamente nei sistemi sperimentali che erano precedentemente non disponibili.„

Mikel Garcia-Marcos, Ph.D., autore corrispondente, professore associato di biochimica a BUSM

I ricercatori hanno usato l'assistenza tecnica molecolare per creare i loro biosensori prendendo in prestito le parti dai geni attuali, compreso i geni che codificano le proteine fluorescenti dalle meduse, forma-cambianti le proteine che fanno il contratto dei muscoli, le proteine luminescenti dal gamberetto del mare profondo e le proteine conosciute specificamente per riconoscere le G-proteine attive. Poi hanno presentato i geni costruiti che trasformano i biosensori vari tipi di celle ed hanno studiato come hanno risposto a stimolo dagli stimoli naturali, come i neurotrasmettitori o clinicamente hanno usato le droghe.

Secondo i ricercatori, più di un terzo delle droghe approvate dalla FDA funziona attivando o inibendo la segnalazione dalle G-proteine compresi i farmaci di allergia comuni, decongestionante nasali, medicinali altamente prescritti per pressione sanguigna, il trattamento prima linea per Parkinson, analgesici, antipsicotici come pure cannabis ed opioidi.

L'autore principale Marcin Maziarz, PhD, post-documento nel laboratorio del Garcia-Marcos, ritiene che questi biosensori possano essere strumentali nella scoperta della droga e nello sviluppo della droga e nella caratterizzazione del modo di atto di molti farmaci attuali. “Che cosa stiamo facendo oggi è importante perché permetterà i ricercatori a più facilmente ed identificare esattamente le droghe più probabilmente per riuscire nei test clinici poiché molte droghe che inizialmente mostrano finalmente la promessa nei sistemi sperimentali non riescono a consegnare i risultati clinici,„ ha detto.

I risultati compaiono online nella cella del giornale.

Source:
Journal reference:

Maziarz, M., et al. (2020) Revealing the Activity of Trimeric G-proteins in Live Cells with a Versatile Biosensor Design. Cell. doi.org/10.1016/j.cell.2020.06.020.