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L'or-nanoparticle neuf sonde pour l'identification d'objectif des petites molécules bioactives

Le développement des demandes de règlement pharmaceutiques est difficile -- les cliniciens et les chercheurs savent qu'un certain médicament peut régler des fonctionnements particuliers, mais ils ne pourraient pas savoir cela fonctionne réellement. Les chercheurs à l'université de Tokyo de l'agriculture et de la technologie (TUAT) ont développé une méthode neuve et profilée pour comprendre mieux les mécanismes moléculaires soutenant ces interactions.

Ils publiés leur approche le 17 décembre 2020 en chimie organique et biomoléculaire, un tourillon de la société royale BRITANNIQUE de la chimie.

Nous nous mettons à développer une méthode nanoparticle basée sur d'or neuf pour l'identification d'objectif des petites molécules bioactives qui profile les opérations laborieuses actuelles de sorte que nous puissions rapidement découvrir comment ces molécules fonctionnent. »

Kaori Sakurai, professeur agrégé, service de la biotechnologie et sciences de la vie, TUAT

Les petites molécules bioactives sont des composés chimiques, tels que les pharmaceutiques, aux lesquelles peut être promptement livré et agi l'un sur l'autre avec les cellules de fuselage. En grippant aux protéines spécifiques, ces molécules peuvent refaire l'installation électrique un procédé biologique pour arrêter ou améliorer celui que le fonctionnement initial ait été. Par exemple, les petites molécules bioactives dans un médicament anticancéreux gripperont avec une protéine en cellules cancéreuses pour empêcher leur accroissement excessif. Elles peuvent même duper les cellules cancéreuses dans la mort cellulaire programmée.

Le défi est que lui n'est pas toujours clair que des protéines sont visé ou si là sont d'autres protéines visées qui peuvent potentiellement entraîner des effets secondaires non désirés. Utilisant un photoaffinity appelé de technologie marquant, les chercheurs peuvent briller la lumière sur des protéines cibles et instantanément les étiqueter, les captant et recensant. Cependant, le marquage de photoaffinity exige l'heure et les moyens considérables de développer la balise spécifique, s'assurent qu'il est fixé au bon objectif dans la cellule et puis purifie la protéine cible étiquetée.

Le « marquage de Photoaffinity est une approche puissante pour la découverte de petites protéines de molécule-objectif, » Sakurai a dit. « Cependant, son utilisation courante a été entravée par plusieurs éditions, y compris le marquage inefficace de protéine et la purification suivante et les difficultés techniques de transformer les petites molécules bioactives en sondes adaptées. »

L'équipe de Sakurai a précédemment fourni une solution au premier numéro en utilisant un nanoparticle d'or car l'échafaudage modulaire sur lequel une sonde spécifique peut être conçue. Dans le papier récent, ils se sont concentrés sur développer un procédé en une étape de préparation.

Puisque les nanoparticles d'or ont des surfaces qui peuvent retenir les pièces modulaires, les chercheurs peuvent efficacement établir les montages personnalisés par des synthons simple de mélange, selon le co-auteur de papier Kanna Mori, un étudiant de troisième cycle dans le service de la biotechnologie et des sciences de la vie à TUAT.

Des « sondes de Photoaffinity peuvent être facilement obtenues à partir des précurseurs de sonde, prémontés avec trois types de synthons -- chacun contenant un groupe clickable, un groupe photoreactive et un groupe soluble dans l'eau d'espaceur--et comportez alors rapidement une petite molécule d'intérêt par la « chimie de claquement, «  » Mori a dit.

La petite molécule fabriquée, même après qu'étant conjugué au nanoparticle, se comporte comme molécule de parent qui gripperait naturellement à une protéine, et le groupe photoreactive réagit à l'irradiation de rayonnement ultraviolet qui active la sonde. Une fois qu'activée, la sonde peut capter et isoler une protéine cible.

« Nous avons expliqué que les précurseurs clickable de sonde de photoaffinity fourniront un accès rapide aux sondes de photoaffinity de différents types de petites molécules bioactives pour recenser leurs protéines cibles, » Sakurai avons dit.

Ensuite, les chercheurs planification pour explorer l'installation des sondes d'or-nanoparticle dans des études d'identification d'objectif en cellules sous tension, augmentant leur travail pour factoriser dans des conditions physiologiques. Ils planification également pour introduire les produits naturels complexes et quelques pharmaceutiques dans l'or-nanoparticles pour commencer à recenser leurs protéines cibles inconnues.

Source:
Journal reference:

Mori, K., et al. (2021) Clickable gold-nanoparticles as generic probe precursors for facile photoaffinity labeling application. Organic & Biomolecular Chemistry. doi.org/10.1039/D0OB01688H.