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O ouro-nanoparticle novo sonda para a identificação do alvo de moléculas pequenas bioactive

A revelação de tratamentos farmacêuticos é difícil -- os clínicos e os pesquisadores sabem que uma determinada droga pode regular funções particulares, mas não puderam saber trabalha realmente. Os pesquisadores na universidade do Tóquio da agricultura e da tecnologia (TUAT) desenvolveram um método novo, aerodinâmico para compreender melhor os mecanismos moleculars sustentando estas interacções.

Publicaram sua aproximação o 17 de dezembro de 2020 na química orgânica & biomolecular, um jornal da sociedade real BRITÂNICA da química.

Nós expor para desenvolver ouro novo um método nanoparticle-baseado para a identificação do alvo de moléculas pequenas bioactive que aerodinamiza as etapas laboriosas actuais de modo que nós possamos ràpida encontrar como estas moléculas trabalham.”

Kaori Sakurai, professor adjunto, departamento da biotecnologia e ciência da vida, TUAT

As moléculas pequenas Bioactive são compostos químicos, tais como os fármacos, a que pode prontamente ser entregado e interagido com as pilhas de corpo. Ligando às proteínas específicas, estas moléculas podem rewire um processo biológico para parar ou aumentar o que quer que a função inicial era. Por exemplo, as moléculas pequenas bioactive em um agente anticanceroso ligarão com uma proteína nas células cancerosas para inibir seu crescimento descontrolado. Podem mesmo enganar as células cancerosas na morte celular programada.

O desafio é que não são sempre claro que as proteínas estão sendo visadas ou se lá é outras proteínas visadas que podem potencial causar efeitos secundários indesejáveis. Usando uma tecnologia chamada photoaffinity que etiqueta, os pesquisadores podem brilhar a luz em proteínas do alvo e instantaneamente etiquetá-las, capturando e identificando as. Contudo, a rotulagem do photoaffinity exige a hora e recursos extensivos de desenvolver a etiqueta específica, assegura-se de que esteja anexada ao alvo direito na pilha e refine então a proteína etiquetada do alvo.

De “a rotulagem Photoaffinity é uma aproximação poderosa para a descoberta de proteínas pequenas do molécula-alvo,” Sakurai disse. “Contudo, seu uso corrente foi impedido por diversas edições, incluindo a rotulagem incapaz da proteína e purificação subseqüente e dificuldades técnicas de fazer moléculas pequenas bioactive em pontas de prova apropriadas.”

A equipe de Sakurai forneceu previamente uma solução à primeira edição empregando um nanoparticle do ouro porque o andaime modular em que uma ponta de prova específica pode ser projectada. No papel recente, centraram-se sobre desenvolver um processo de uma etapa da preparação.

Desde que os nanoparticles do ouro têm as superfícies que podem guardarar partes modulares, os pesquisadores podem eficientemente construir os conjuntos personalizados por blocos de apartamentos simplesmente da mistura, de acordo com o co-autor de papel Kanna Mori, por um aluno diplomado no departamento da biotecnologia e da ciência da vida em TUAT.

De “as pontas de prova Photoaffinity podem facilmente ser obtidas dos precursores da ponta de prova, preassembled com três tipos de blocos de apartamentos -- cada um que contem um grupo clickable, um grupo photoreactive e um grupo solúvel em água do espaçador--e então incorpore ràpida uma pequeno-molécula do interesse com do “a química clique, “” Mori disse.

A molécula pequena fabricada, mesmo depois que sendo conjugado ao nanoparticle, comporta-se como uma molécula do pai que ligue naturalmente a uma proteína, e o grupo photoreactive reage à irradiação clara ultravioleta que activa a ponta de prova. Uma vez que ativada, a ponta de prova pode capturar e isolar uma proteína do alvo.

“Nós demonstramos que os precursores clickable da ponta de prova do photoaffinity fornecerão um acesso rápido às pontas de prova do photoaffinity de tipos diferentes de moléculas pequenas bioactive para identificar suas proteínas do alvo,” Sakurai dissemos.

Em seguida, os pesquisadores planeiam explorar o serviço público de pontas de prova do ouro-nanoparticle em estudos de identificação do alvo em pilhas vivas, expandindo seu trabalho para fatorar em circunstâncias fisiológicos. Igualmente planeiam introduzir produtos naturais complexos e alguns fármacos no ouro-nanoparticles para começar a identificar suas proteínas desconhecidas do alvo.

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.