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La nuova d'oro nanoparticella sonda per l'identificazione dell'obiettivo di piccole molecole bioactive

Lo sviluppo dei trattamenti farmaceutici è difficile -- i clinici ed i ricercatori sanno che una determinata droga può regolamentare le funzioni particolari, ma non potrebbero sapere realmente funziona. I ricercatori all'università di Tokyo di agricoltura e di tecnologia (TUAT) hanno messo a punto un nuovo, metodo aerodinamico per capire meglio i meccanismi molecolari sostenenti queste interazioni.

Hanno pubblicato il loro approccio il 17 dicembre 2020 in chimica organica & biomolecolare, un giornale della società reale BRITANNICA di chimica.

Precisiamo per mettere a punto ad un metodo basato a nanoparticella del nuovo oro per l'identificazione dell'obiettivo di piccole molecole bioactive che migliora i punti laboriosi correnti in moda da poterci scoprire rapido noi come queste molecole funzionano.„

Kaori Sakurai, professore associato, dipartimento di biotecnologia e scienze biologiche, TUAT

Le piccole molecole Bioactive sono composti chimici, quali i prodotti farmaceutici, a cui può essere consegnato prontamente ed interagire con i somatociti. Legando alle proteine specifiche, queste molecole possono riavvolgere un trattamento biologico per fermarsi o migliorare qualunque la funzione iniziale era. Per esempio, le piccole molecole bioactive in un agente anticancro legheranno con una proteina in cellule tumorali per inibire la loro crescita incontrollata. Possono anche ingannare le cellule tumorali nella morte programmata delle cellule.

La sfida è che non sono sempre chiaro a che le proteine stanno mirande o se là è altre proteine mirate a che possono potenzialmente causare gli effetti secondari indesiderati. Facendo uso di una tecnologia chiamata photoaffinity che contrassegna, i ricercatori possono splendere l'indicatore luminoso sulle proteine bersaglio ed etichettarli istantaneamente, catturandole ed identificando. Tuttavia, il contrassegno di photoaffinity richiede l'estesi tempo e risorse di sviluppare il tag specifico, si assicura che sia fissato al giusto obiettivo nella cella e poi depuri la proteina bersaglio etichettata.

“Il contrassegno di Photoaffinity è un approccio potente per la scoperta di piccole proteine dell'molecola-obiettivo,„ Sakurai ha detto. “Tuttavia, il suo uso sistematico è stato ostacolato da parecchie emissioni, compresi il contrassegno inefficiente della proteina e depurazione successiva e le difficoltà tecniche di trasformare le piccole molecole bioactive le sonde adatte.„

Il gruppo di Sakurai precedentemente ha fornito una soluzione alla prima emissione impiegando una nanoparticella dell'oro poichè armatura modulare su cui una sonda specifica può essere progettata. Nel documento recente, hanno messo a fuoco sullo sviluppare un trattamento una tappa del preparato.

Poiché le nanoparticelle dell'oro hanno superfici che possono tenere i pezzi modulari, i ricercatori possono sviluppare efficientemente le installazioni su misura dalle particelle elementari di mistura semplice, secondo il co-author di carta Kanna Mori, da un dottorando nel dipartimento di biotecnologia e di scienze biologiche a TUAT.

“Le sonde di Photoaffinity possono essere ottenute facilmente dai precursori della sonda, premontati con tre tipi di particelle elementari -- ciascuno che contiene un gruppo cliccabile, un gruppo photoreactive e un gruppo solubile in acqua del distanziatore--e poi incorpori rapido una piccolo-molecola di interesse con “chimica di clic, “„ Mori ha detto.

La piccola molecola da costruzione, anche dopo che essendo coniugando alla nanoparticella, si comporta come molecola del genitore che legherebbe naturalmente ad una proteina ed il gruppo photoreactive reagisce ad irradiamento della luce ultravioletta che attiva la sonda. Una volta che attivata, la sonda può catturare ed isolare una proteina bersaglio.

“Abbiamo dimostrato che i precursori cliccabili della sonda di photoaffinity consentiranno un accesso rapido alle sonde di photoaffinity dei tipi differenti di piccole molecole bioactive per identificare le loro proteine bersaglio,„ Sakurai abbiamo detto.

Dopo, i ricercatori pianificazione esplorare l'utilità delle sonde di d'oro nanoparticella negli studi di identificazione dell'obiettivo in celle in tensione, ampliante il loro lavoro per scomporre nelle circostanze fisiologiche. Egualmente pianificazione presentare i prodotti naturali complessi ed alcuni prodotti farmaceutici nelle d'oro nanoparticelle per cominciare ad identificare le loro proteine bersaglio sconosciute.

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.