Een eenvoudige test kan de ontdekking van geneesmiddelen voor de behandeling van diabetes ten goede komen, Parkinson, en de ziekte van Alzheimer, evenals studies van functionele voeding en hormoonontregelaars rapporteren onderzoekers van de Okayama University in the Journal of Medicinal Chemistry . De test is gebaseerd op een synthetische verbinding die een snellere screening mogelijk maakt met minder hardware-resourcevereisten dan bestaande methoden.

Retinoïde X-receptoren (RXR's) zijn een soort nucleaire receptor-eiwitten die de ontwikkeling van een organisme reguleren, homeostase en stofwisseling. Ze werken meestal als heterodimeren naast andere eiwitten en receptoren, dus de liganden die erop gericht zijn, zijn de sleutel tot het beheersen van hun activiteit. RXR-activators hebben de laatste tijd bijzondere aandacht getrokken vanwege hun potentieel om diabetes te behandelen, Alzheimer en de ziekte van Parkinson. Ze worden ook geassocieerd met functionele voedingsmiddelen en processen waardoor milieuverontreinigende stoffen de gezondheid schaden. Echter, methoden voor het screenen van verbindingen op hun potentiële RXR-targeting-ligandactiviteit zijn tot nu toe traag en onhandig gebleken. Associate Professor KAKUTA Hiroki aan de University of Okayama Graduate School of Medicine en Shogo Nakano aan de University of Shizuoka in Japan, en hun collega's hebben nu een test gedemonstreerd op basis van een synthetische verbinding CU-6PMN - aangeduid als 10 - die kan screenen op RXR-targeting-ligandactiviteit in uren in plaats van dagen zonder dat complexe apparatuur of radioactieve isotopen nodig zijn.

De onderzoekers baseerden de chemische structuur van synthetische verbinding 10, op de RXR-activator CD3254, aangeduid als verbinding 9. "Omdat 9 een kaneelzuurstructuur heeft, we verwachtten dat deze structuur zou kunnen worden ontwikkeld in de richting van een umbelliferonstructuur, " leggen ze uit in hun rapport van het werk. Het belang van umbelliferon is de fluorescentie ervan. Niet alleen is de fluorescentie van umbelliferon relatief eenvoudig te detecteren - algemeen beschikbare filtersets kunnen het detecteren - maar de verbinding kan ook worden aangepast zodat de fluorescentie-intensiteit neemt toe in waterige omgevingen. Dit betekent dat als een samengesteld bindend RXR-ligand de receptorgebonden verbinding verdringt, de fluorofoor zal worden blootgesteld aan een meer waterige omgeving, zijn fluorescentie zal toenemen, en de activiteit van het ligand kan worden gedetecteerd.

Met compound 10 toonden de onderzoekers aan dat ze RXR-targeting-ligandactiviteit in slechts een paar uur konden detecteren met standaard fluorescentie-microplaatlezers en dat er geen ingewikkelde processen nodig waren. In hun rapport concluderen ze:"Wij geloven dat het niet alleen nuttig zal zijn voor het identificeren van RXR-binders in onderzoeken naar geneesmiddelenontdekking, maar ook voor onderzoeken naar functionele voedingsmiddelen en hormoonontregelaars, hoewel het moet worden opgemerkt dat op fluorescentie gebaseerde testen vaak last hebben van interferentie wanneer ze worden gebruikt om natuurlijke producten te screenen."

Activiteitsmechanismen van nucleaire receptoren

Nucleaire receptoren worden gevonden in cellen. Ze voelen de aanwezigheid van kleine moleculen zoals steroïde- en schildklierhormonen en reguleren de expressie van genen om lichaamsprocessen te controleren. Het menselijk lichaam heeft 48 soorten nucleaire receptoren. De RXR-activator bexaroteen wordt al klinisch gebruikt voor de behandeling van cutaan T-cellymfoom, en recente studies hebben het potentieel voor de behandeling van diabetes aanbevolen, Ziekte van Alzheimer, en de ziekte van Parkinson. Meervoudig onverzadigde vetzuren, waaronder docosahexaeenzuur (DHA) zijn van nature voorkomende RXR-targetingliganden en zijn gekoppeld aan een verbeterd geheugen en metabool syndroom. Omgekeerd kan de impact van milieuvervuilers op nucleaire receptoren hun interactie met hormonen remmen en het endocriene systeem verstoren.

Huidige testtechnieken

Om te testen op de aanwezigheid en activiteit van stoffen, onderzoekers in de geneeskunde, farmacologie en milieu- en moleculaire biologie gebruikstests. Eerdere testen voor RXR-targeting op ligandactiviteit hebben ook fluorescentie, maar ze hebben nadelen gehad. Die zijn gebaseerd op tijdsopgeloste fluorescentie-resonantie-energieoverdracht, een speciale leesplaat nodig hebben, terwijl andere zijn gebaseerd op het uitdoven van de autofluorescentie van het molecuul tryptofaan, die een zwak autofluorescentiesignaal heeft bij een golflengte die standaardlezers niet kunnen detecteren. Alternatieve testen hebben reportergenen gebruikt en het duurt 3-4 dagen om ligandactiviteit te detecteren, of ze hebben radio-isotoop gelabelde liganden gebruikt, waar de problemen rond het gebruik van radioactieve isotopen een toch al complexe procedure nog ingewikkelder maken.