En næsten universel måde at måle enzymhæmning på

Forskere ved McGill University har opfundet en ny teknik til måling af, hvor hurtigt lægemidler interagerer med deres molekylære mål. Opdagelsen giver forskere en ny måde at undersøge effektiviteten af ​​lægemiddelkandidater, der ellers kunne have været overset.

Den nye metode er centreret om princippet om enzymhæmning. Utallige lægemidler, lige fra antibiotika til kemoterapi, arbejde ved at blokere virkningen af ​​enzymer, og søgningen efter nye enzymhæmmende stoffer er fortsat et stort fokus for lægemiddeludvikling.

I et papir udgivet i Naturkommunikation , McGill -teamet, ledet af kemiprofessorer Nicolas Moitessier og Anthony Mittermaier, demonstrere brugen af ​​isotermisk titreringskalorimetri (ITC) til at måle den varme, der genereres ved enzymaktivitet og dermed de hastigheder, hvormed inhibitorstoffer blokerede denne aktivitet.

"En vigtig forskel mellem ITC og andre metoder er, at ITC måler reaktionshastigheden direkte, ”Forklarer Mittermaier.

Eksisterende metoder til måling af enzymaktivitet ser indirekte på denne aktivitet, ved at måle ændringer i koncentration forårsaget af enzymatisk katalyse som funktion af tiden. Disse målinger afhænger ofte af særlige reagenser, der ændrer farve eller fluorescens, når de påvirkes af enzymet, og kræver, at der udvikles en unik test for hvert enzym, der undersøges.

Fordi ITC måler produktion af varme - et næsten universelt træk ved kemiske reaktioner - kan det anvendes på næsten ethvert enzym.

"ITC er så tæt på, at du kan komme til en universel enzymtest, "Siger Mittermaier.

Ud over dens generelle ITC-metoden giver en direkte aflæsning af enzymaktivitet, fordi den registrerer varmestrøm i realtid. Ved at give et direkte vindue om reaktionen, ITC giver forskere et bedre indblik i de mekanismer, hvormed enzymhæmning foregår. Det er normalt meget udfordrende, og nogle gange næsten umuligt, at indhente disse oplysninger fra konventionelle assays.

ITC's real-time karakter er særligt lovende for forskere, der undersøger kovalente hæmmere. Disse stærkt bindende molekyler har potentiale som langtidsvirkende lægemidler, men var tidligere faldet i unåde i lægemiddeludvikling på grund af toksicitetsproblemer. Den indsigt, ITC giver i forholdet mellem en hæmmers molekylære struktur, og hvordan den reagerer med sit mål, vil understøtte fornyet interesse for kovalente hæmmere og lette arbejdet med at udvikle dem til lægemidler, der både er yderst effektive og sikre.