Durch die Verwendung von hell hued Farbstoffe , entdeckt George Mason University Forscher einen innovativen Weg zu offenbaren, wo Proteine einander berühren , was möglicherweise zu neuen Behandlungsmethoden für Krebs führen , Arthritis . Herzkrankheit und sogar Lungenerkrankung.
Die Studie ist veröffentlicht in Nature Communications veröffentlicht . Diese Forschung wurde unterstützt durch einen Zuschuss von der National Institutes of Health Innovative Molekulare Analyse Technologies Programm finanziert.
George Mason Forscher das Rätsel der Entschlüsselung der Kontaktstellen , wo Proteine berühren. " Ein Protein Verriegelungen mit einem anderen Protein wie benachbarte Stücke in einem Puzzle , und dieses sendet ein Signal auf der ganzen Linie auf die nächste Protein ", sagt Lance Liotta , Co-Direktor des Mason -basierte Zentrum für Angewandte Proteomforschung und molekulare Medizin .
Das Geheimnis liegt in den "hot spots" , wo Proteine Verriegelung. Forscher wissen, welche Proteine zu verbinden , konnte aber nicht erkennen, wo es passiert. Bis jetzt dank Masons neu veröffentlichten Ansatz .
Farbstoffe - die Art gemeinsam Kopiermaschinen und Textilien verwendet - sind mit Proteinen gemischt. Der Farbstoff zeichnet die Proteine überall, außer wo die Proteine miteinander verbunden . Anschließend werden die Proteine sind getrennt , aber der Farbstoff bleibt , ohne die leere Stelle, wo die Proteine " zu küssen. "
Wege zu finden, brechen ineinander Proteine verwendet werden, um neuer Zielmoleküle zu lokalisieren , sagt Virginia "Ginny " Espina , ein Professor mit dem Zentrum. Pharmaunternehmen könnten die Mason - entwickelten Verfahren verwenden, um Medikamente, die die Protein -zu- Protein- Verbindung zu unterbrechen oder verhindern, dass es überhaupt passiert zu erstellen , sagt sie.
Das Team in Angriff genommen ein komplexes Zusammenspiel von drei Proteine , die so genannte Interleukin -Signalisierung, die auf schmerzhafte entzündliche Arthritis und anderen Erkrankungen, einschließlich entzündlicher Darmerkrankung führt . Sie erzeugt zwei Inhibitoren - einem Peptid und einem Antikörper - aus denen die Proteinverbindungin einem Reagenzglas brach . " Beide Inhibitoren machte diese Proteine zerfallen und sie schicken könnte ein Signal für Entzündung ", Sagt Liotta .
Bis die Mason -geführten Aufstieg haben Forscher gekämpft, um herauszufinden, wo Proteine verbinden. "Es scheint sehr einfach, aber in Wirklichkeit ist es nicht ", sagt Alessandra Luchini , ein Professor mit der Proteomik -Center , die die experimentelle Methode erstellt. Forscher haben Computer-Modellierung verwendet und kristallisierte Proteine , konnte aber nicht Proteine den Kontakt in Echtzeit zeigen , sagt sie. " Mit diesem Tool können wir nun das Protein genau so, wie es in der Natur zu studieren ", sagt Luchini .
Und wie sich herausstellt , druckt der Farbstoffe nicht nur malen ein schönes Bild , aber sie sind ideal , um die Proteine zu färben sind - und sie zu halten. Die Mason -Team ist mit blau, rot, lila und orange Farbstoffe.
Die Inspiration für die bahnbrechende Forschung geschah vor zwei Jahren während Espina und Liotta wurden auf der Washington, DC, Beltway von ihren jeweiligen Häusern in Maryland an das Labor auf Masons Prince William Campus fahren . Während ihrer täglichen Gespräch , Espina erwähnte sie ein Papier , wie Farbstoffe wurden verwendet, um Chromosomen zu malen gelesen hatte , und sie fragte sich, ob ein ähnlicher Ansatz könnte für Proteine verwendet werden.
Ein paar Monate später , nach einer Konferenz in Irland, holten sie das Gespräch . "Wir waren auf Brainstorming , wie dieses Problem zu lösen ", sagt Espina . " Alessandra dann entwickelt das Experiment , beginnend mit dieser weit verstreuten Idee." Nach dem Lackieren die Proteine mit den Farbstoffen , verwendet sie ein Protein-Analyse -Methode namens Massenspektrometrie zum Auslesen der Punkte, an denen die Proteine verbunden .
Das weit verstreuten Idee löste das Problem der Identifizierung von Proteinen , wo einander berühren , und hat ein neues Verfahren führte zu neuen Klassen von Behandlungen zu finden.