ארגז כלים לחקר קישור ליגנד לטיפולים משופרים

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס


חוקרים ב-Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) בשוויץ פיתחו ארגז כלים של DNA המאפשר לחוקרים לחקור אינטראקציות מחייבות בין ליגנדים והקולטנים המתאימים שלהם בהתבסס על צפיפות וסידור קולטנים. הבסיס לאינטראקציות תרופתיות רבות בין תרופות ותאים, ואכן אינטראקציות פיזיולוגיות או פתולוגיות רבות המערבות מולקולות איתות ביולוגיות, כולל מולקולה, המכונה ליגנד, הנקשרת לקולטן שנמצא בדרך כלל על קרום התא. קשירה זו היא מאוד ספציפית, אך היא יכולה להיות מושפעת מצפיפות הליגנדים הקיימים. עם זאת, מחקר אחרון זה מטיל אור גם על כמה גורמים אחרים שאינם מוערכים שיכולים להשפיע באופן משמעותי על קישור ליגנד/קולטן, כולל סידור ליגנד וקשיחות מבנית. כדי לבדוק את האינטראקציות הללו ולסלול את הדרך לטיפולים יעילים יותר, החוקרים יצרו ארגז כלים מבוסס DNA המאפשר להם לבדוק את הגורמים המשפיעים על קשירה ביתר קלות.

קישור ליגנד/קולטן הוא תהליך ביולוגי בסיסי שניתן לנצל על ידי בני אדם ופתוגנים כדי להשיג את מטרותיהם. במקרה של בני אדם, אנו מפתחים בדרך כלל תרופות למיקוד קולטנים מסוימים כדי להשיג אפקט טיפולי. במקרה של וירוסים מסוימים, הם יכולים להיקשר לקולטנים כדרך לקבל גישה לחלק הפנימי של התאים שלנו. SARS-CoV-2 קושר את הקולטן ACE-2 כדי לקבל גישה לתאי האף והריאות שלנו, למשל. הבנת תהליכים אלו ביתר פירוט מאפשרת לנו להשפיע עליהם בדרכים מועילות, כמו מניעת כניסת הנגיף לתאים.

סכמטי המתאר סוגים שונים של אינטראקציות מחייבות © Bastings/PBL EPFL

"כאשר הקישור מופעל על ידי צפיפות סף של קולטני מטרה, אנו מכנים את הקישור הזה "סופר-סלקטיבי", שהוא המפתח למניעת אינטראקציות אקראיות שעלולות להפר את הוויסות של התפקוד הביולוגי", אמר Maartje Bastings, חוקרת המעורבת במחקר. "מכיוון שהטבע בדרך כלל לא מסבך דברים יותר מדי, רצינו לדעת את המספר המינימלי של אינטראקציות מחייבות שעדיין יאפשרו לקישור סופר-סלקטיבי להתרחש. עניין אותנו גם לדעת האם התבנית שבה מסודרות מולקולות הליגנד משנה את הסלקטיביות. כפי שמתברר, זה קורה!"

נתוני מיקרוסקופיה מקוריים על דפוסי ליגנד שונים על חומרי DNA © Bastings/PBL EPFL

כדי לחקור אינטראקציות מחייבות, החוקרים יצרו דיסק מ-DNA. ה-DNA מובן היטב, ולכן החוקרים בחרו בו כדרך לחקור את הקישור. הם גם ידעו כיצד להנדס את הדיסק כך שיוכלו לשלוט במספר ובדפוס הליגנדים המדויקים עליו. החוקרים כבר זיהו ששישה ליגנדים הם המספר האידיאלי להבטחת חיבור סופר-סלקטיבי, אך באמצעות ערכת הכלים החדשה שלהם הם גם גילו שלסידור הליגנדים, בין אם זה בקו, משולש או מעגל, יש גם השפעה גדולה על כריכה. הם כינו את התהליך הזה "זיהוי דפוסים רב-ערכיים".

דפוסי ליגנד משושה גיאומטרי לעומת אקראי (קיצוני מימין) © Bastings/PBL EPFL

"תרצו או לא, וירוס SARS-CoV-2 הוא כרגע מחשבה ראשונה בכל הנוגע ליישומים וירולוגיים", אמר באסטינגס. "עם התובנות מהמחקר שלנו, אפשר לדמיין לפתח חלקיק סופר-סלקטיבי עם דפוסי ליגנד שנועדו להיקשר עם הנגיף כדי למנוע זיהום, או לחסום אתר תא כך שהנגיף לא יכול להדביק אותו."

תמונה עליונה: הדמיה של מורכבות חלבון על פני תא © PBL EPFL/Christine Lavanchy

למד ב כתב העת של החברה האמריקאית לכימיה: זיהוי תבניות רב ערכיות באמצעות שליטה במרווח ננו בחומרים סופר-סלקטיביים בעלי ערך נמוך

באמצעות: אקול פוליטכניק פדרלה דה לוזאן





קישור לכתבת המקור – 2022-11-24 22:50:30

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
X-ray_Promo1

עוד מתחומי האתר