science >> Wetenschap >  >> Chemie

Nieuwe tool om het ontdekken van medicijnen te versnellen

Bovenaan interageert het ronde SARS-CoV-2-virus met een ACE2-receptoreiwit (lichtblauw in het midden) op het plasmamembraan van de cel, de toegangspoort voor SARS-CoV-2 en doelwit voor antivirale therapieën. Het monitoren van de internalisatie van dit virus- en receptorcomplex is een voorbeeld van hoe de technologie van McConnell kan worden gebruikt voor het ontdekken van geneesmiddelen. Krediet:Arfaxad Reyes-Alcaraz.

In je lichaam, op het oppervlak van celmembranen, is een metaforisch communicatie- en verkeersnetwerk aan de gang terwijl hormonen - of chemische boodschappers - binden aan celmembraanreceptoren om het gedrag van de cel nauwkeurig af te stemmen. Eenmaal aan elkaar gebonden, werkt dit hormoon-receptorcomplex om een ​​verscheidenheid aan functies uit te voeren door chemische signalen van buiten de cel over te brengen en die signalen in actie in de cel om te zetten. Het proces van het betreden van de cel wordt mensenhandel genoemd.

Nu kan voor het eerst nieuwe technologie die is ontwikkeld aan het University of Houston College of Pharmacy, naar binnen kijken en de mensenhandel in realtime van dichtbij bekijken. Bradley McConnell, hoogleraar farmacologie, heeft een manier bedacht om de handel in membraaneiwitten te bekijken met behulp van bioluminescentie, de productie en emissie van licht in levende organismen, waardoor de behoefte aan gecompliceerde protocollen, methoden of sterk geautomatiseerde apparatuur wordt vervangen.

"We beschrijven een krachtige, onbeperkte en universele technologie voor het ontdekken van geneesmiddelen die is gebaseerd op de handel in eigenschappen van plasmamembraanreceptoren", meldt McConnell in Communications Biology . De hoofdauteur van het artikel is Arfaxad Reyes-Alcaraz, een postdoctoraal onderzoeker in het laboratorium van McConnell. "Deze technologie kan worden toegepast om de effectiviteit te controleren van een potentieel nieuw therapeutisch medicijn dat is gericht op een celreceptor en vervolgens in de cel wordt geïnternaliseerd. Het kan ook worden gebruikt om de SARS-CoV-2-virale binnenkomst in de cel te volgen."

Uiteindelijk verwachten de onderzoekers dat het proces zal worden gebruikt voor de ontwikkeling van geneesmiddelen voor hartaandoeningen, stofwisselingsstoornissen, kanker, infectieziekten, COVID-19 en andere.

Het proces bewaakt hoe celreceptoren in de cel worden geïnternaliseerd als onderdeel van hun normale functie als reactie op een hormoon of een therapeutisch medicijn dat in wisselwerking staat met zijn receptor - een krachtig hulpmiddel om te begrijpen hoe het lichaam werkt. Wetenschappers hebben dit proces jarenlang met succes bestudeerd met behulp van complexe en dure biologische hulpmiddelen, maar het ontbrak aan zeer gevoelige en veelzijdige technologieën om dergelijke processen in realtime levende systemen te bestuderen.

"Stel je nu eens voor dat je dit proces eenvoudig en goedkoop bestudeert met een methode die nog informatiever is dan momenteel beschikbaar is", zegt McConnell. "Het vermogen om selectief een bioluminescent signaal te genereren wanneer de membraanreceptor zich in het vroege endosoom bevindt om de internalisatie van de receptor (d.w.z. membraantransport) te volgen, is nieuw." + Verder verkennen

Eén plus één is niet gelijk aan twee:onderzoeksteam onderzoekt receptoren die paren vormen op het oppervlak van cellen