Unter Verwendung eines neuartigen Hochdurchsatz- Screening-Verfahren haben die Wissenschaftler erstmals identifizierten Moleküle mit dem Potenzial, die Akkumulation eines toxischen Proteins, das Auge zu frühen Beginn der führen kann, zu blockieren Glaukom .
Das Glaukom ist eine Gruppe von Krankheiten , die den Sehnerv des Auges beschädigen und zu Sehverlust und Erblindung können . Erhöhte Augeninnendruck ist der Hauptrisikofaktor für die Schädigung des Sehnervs .
Forscher haben eine mutierte Form eines Proteins Myocilin als eine mögliche Ursache dieses erhöhten Augendruck genannt verwickelt . Mutante Myocilin toxisch für die Zellen in dem Teil des Auges , die den Druck regelt . Diese genetisch vererbt Mutanten Myocilin Klumpen zusammen in der Vorderseite des Auges , Fluidfluss aus dem Auge , die dann wirft Augeninnendruck zu verhindern . Diese Kaskade von Ereignissen kann zu frühen Beginn - Glaukom , die mehrere Millionen Menschen von der Kindheit zum Alter von 35 Jahren wirkt sich führen .
Moleküle, die zu Myocilin Mutante und blockieren ihre Aggregation zu binden, zu finden , gestaltet Forscher eine einfache, Hochdurchsatz- Assay und gesiebt eine Bibliothek von Verbindungen dann . Sie identifizierten zwei Moleküle mit Potenzial für die künftige Entwicklung von Arzneimitteln zur Behandlung von Glaukom frühen Beginn .
"Das sind wirklich die ersten potenziellen Angriffspunkte für Arzneimittel zur Glaukom ", sagte Raquel Lieberman , außerordentlicher Professor an der Fakultät für Chemie und Biochemie an der Georgia Institute of Technology in Atlanta, dessen Labor führte die Forschung .
Lieberman stellte ihre Erkenntnisse bei der Gesellschaft für Laborautomatisierung und Screening- Konferenz in San Diego, Kalifornien .
Die Studie wurde in der Fachzeitschrift ACS Chemical Biology veröffentlicht . Die National Institutes of Health und der Pew Scholar in Biomedical Sciences Programms Unterstützung für die Forschung. Die Arbeit war eine Zusammenarbeit mit Georgia Tech , Emory University und der University of South Florida .
Im Zentrum der Studie war ein Test , der Liebermans Labor erstellt , um die Vorteile der grundlegenden Prinzipien der Ligandenbindung zu nehmen. In ihrer Assay wird Mutante Myocilin mit einer fluoreszierenden Verbindung , die mehr Licht abstrahlt, wenn das Protein abgewickelt gemischt. Wenn ein Molekül aus der Bibliothek -Bildschirm bindet an Myocilin wird das Paar sehr stabil - eng gewickelt - und das Fluoreszenzlicht emittiert abnimmt. Durch die Messung der Fluoreszenz , konnten die Forscher Moleküle, die eng an mutierten Myocilin gebunden zu identifizieren.
Die Forscher dann hinzugefügt , diese Moleküle zu kultivierten menschlichen Zellen, so dass die toxischen Aggregations Myocilin wurden . Behandlung der Zellen mit der neu identifizierten Moleküle blockiert die Aggregation und verursachte das mutierte Version Myocilin aus den Zellen freigesetzt werden, wodurch die Toxizität .
"Wir fanden zwei Moleküle von diesem Startbildschirm , die zu unserer Protein gebunden und auch die Aggregation gehemmt ", sagte Lieberman . " Als wir sahen , dass diese Verbindungen gehemmt Aggregation dann wir wussten, dass wir auf etwas Gutes , weil Aggregation liegt unter der Pathogenese dieser Form des Glaukoms . "
In einer separaten Studie , dadurch Liebermans Labor die toxischen Myocilin Aggregate. Diese Studie wurde im Dezember 2013 im Journal of Molecular Biology veröffentlicht . Die Studie fand heraus , dass Myocilin Aggregate ähnlich wie die Protein-Ablagerungen namens Amyloid , die verantwortlich sind, Alzheimer-Krankheit und anderen neurodegenerativen Erkrankungen .
" Bei der Alzheimer -Krankheit, sind die extrazellulären Ablagerungen und töten Neuronen. In Glaukom werden die Aggregate nicht direkt töten Neuronen in der Netzhaut zu einem Sehverlust führen , aber sie zytotoxische im Druckregelbereichdes Auges ", sagte Lieberman . "Es ist parallel zu all diesen anderen Amyloide , die da draußen in neurodegenerativen Erkrankung sind . "
Die Forscher konzentrieren sich nun auf die Abbildung der Struktur der Myocilin , um mehr über das, was Myocilin tut lernen und warum es in den Augen in den ersten Platz.
" Das grundlegende Problem ist, dass mit Myocilin 14 Jahre es wurde untersucht und noch niemand wirklich weiß, was seine biologische Rolle ist im Inneren des Auges ", sagte Lieberman .