Teknik fremskynder kemisk screening for at prioritere toksicitetstest

Forskere fra North Carolina State University har udviklet en teknik med høj kapacitet, der kan afgøre, om et kemikalie har potentiale til at aktivere nøglegener på sekunder frem for de typiske 24 timer eller mere. Teknikken kan bruges til at prioritere kemikalier til dybtgående test for at bestemme deres toksicitet.

Der er et stort efterslæb af kemikalier, der afventer toksicitetstest, som er både tidskrævende og dyrt, "siger Gerald LeBlanc, leder af Institut for Biologiske Videnskaber i NC State og tilsvarende forfatter til to artikler om værket. "Denne nye tilgang kan hjælpe os med at identificere kemikalier, der er mere tilbøjelige til at udgøre en miljøfare, og derfor, bør prioriteres til test. Og denne teknik kan også bruges til at vurdere og prioritere kemikalier til test af menneskelig toksicitet. "

I øjeblikket, high-throughput teknikker er afhængige af "reportergener". Det betyder, at kemikalier indføres i en celle, og hvis de aktiverer reportergenet, en målbar reaktion kan observeres på en dag eller deromkring.

Men den nye tilgang fungerer meget hurtigere ved at gøre brug af det faktum, at det første trin i udløsningen af ​​en cellulær reaktion er, at kemikaliet binder målproteiner, som får målproteinerne til at rekruttere andre proteiner.

Specifikt, NC -statens forskere modificerede to proteiner:Met, som er et målprotein, og SRC, som er det protein, som Met rekrutterer, når det er bundet af kemikaliet.

Den modificerede Met udsender lys ved en bølgelængde på 535 nanometer, når den rekrutterer den modificerede SRC. Og det lys er et signal, der let kan overvåges og måles.

"Hvis vi introducerer et kemikalie til systemet, vi kan næsten øjeblikkeligt fortælle, om kemikaliet har stimuleret rekrutteringen af ​​SRC til Met, "Siger LeBlanc." Og ved at måle lysets intensitet, vi kan også vurdere kemikaliens styrke til at aktivere denne vej.

"Fordi Met-SRC-komplekset regulerer et gen, der styrer reproduktiv udvikling hos krebsdyr, vi ved, at sådan aktivitet betyder, at der er en betydelig sandsynlighed for miljøtoksicitet-nok til at gøre det til en prioritet ved dybtgående toksicitetstest, "LeBlanc siger." Dette er en tilgang, der kan anvendes på en lang række potentielle målproteiner for stort set alle arter, og kunne betydeligt fremskynde screening af kemikalier til prioritering. "

Det seneste papir, "Ligand-medieret receptorsamling som slutpunkt for screening af kemisk toksicitet med høj gennemstrømning, "er offentliggjort i tidsskriftet Miljøvidenskab og teknologi . Bladets hovedforfatter er Elizabeth Medlock Kakaley, en tidligere ph.d. studerende på NC State. Avisen var medforfatter af Stephanie Eytcheson, en ph.d. studerende på NC State.

Det tidligere papir, "Agonist-medieret samling af krebsdyrmethylfarnesoatreceptoren, "blev offentliggjort i open-access journal Videnskabelige rapporter . Medlock Kakaley var hovedforfatter. Avisen var medforfatter af Helen Y. Wang, en tidligere forskningsassistent i NC State.