High-throughput platform muliggør aktivitetskortlægning af nye kræftlægemål

En kraftfuld ny biokemisk platform sætter gang i studiet af en familie af enzymer, der er lovende mål for kræftbehandling.

Udgivet i dag i Videnskab fremskridt , den nye metode giver et billede i høj opløsning af, hvordan disse enzymer, kaldet lysin -methyltransferaser, selektivt markere proteiner med kemiske mærker, der ændrer deres funktion. På grund af deres centrale rolle i alle aspekter af sundhed og sygdom, proteiner og de molekyler, der redigerer og interagerer med dem, er ofte mål for terapeutisk udvikling.

Platformen blev udviklet af Van Andel Research Institute's Scott Rothbart, Ph.d., i samarbejde med EpiCypher, Inc.

"Denne teknologi hjælper os med at bestemme proteininteraktionsnetværk for denne undervurderede enzymfamilie baseret på kemisk mærkning, "sagde Rothbart." Flere inhibitorer af disse enzymer er i øjeblikket i den kliniske udviklings pipeline til kræftbehandling. At definere spektret af deres aktivitet er afgørende for at forstå præcis, hvordan disse lægemidler virker, og for at vælge pålidelige biomarkører til at spore deres aktivitet hos patienter. "

Mennesker har cirka 20, 000 gener, der indeholder instruktionerne til fremstilling af proteiner, de molekylære arbejdsheste, der er ansvarlige for at udføre enhver proces i menneskekroppen, fra at hjælpe med fordøjelsen af ​​mad til at styre kommunikationen mellem celler.

Når et protein er konstrueret, dens funktion ændres ofte ved tilføjelse af små kemiske mærker, som instruerer proteiner, hvor de skal hen i cellen, og hvornår de skal udføre deres job. Der er mere end 100 forskellige typer af disse tags, herunder tilsætning af methylgrupper til aminosyren lysin.

Ved hjælp af deres nye teknik, teamet fandt ud af, at mange flere proteiner kan mærkes ved lysinmethylering end tidligere antaget.

"Vores undersøgelse tyder på, at det, vi i øjeblikket ved om lysinmethylering, kun er toppen af ​​isbjerget, "sagde Evan Cornett, Ph.d., undersøgelsens første forfatter og en postdoktor i Rothbarts laboratorium på instituttet. "Metoden, vi udviklede, giver os mulighed for at identificere nye mål på tværs af det fulde sæt lysinmethyltransferaser hos mennesker og, derved, hjælpe os og andre med at bestemme, hvilke kræftformer og andre sygdomme, der kan have gavn af behandlinger rettet mod denne klasse af enzymer. "

Denne teknologi er det seneste fremskridt, der stammer fra et samarbejde mellem Rothbarts laboratorium og EpiCypher. Deres arbejde blev understøttet af flere National Institutes of Health (NIH) Small Business Innovation Research (SBIR) -priser. Almindeligt kendt som America's Seed Fund, SBIR yder føderalt finansierede forskningstilskud til små virksomheder i et forsøg på at investere i amerikansk ledet opdagelse. SBIR -programmet støtter små virksomheder i bioteknologisektoren, med fokus på strategier, der har et stort potentiale for betydelig indflydelse og vellykket kommercialisering på det medicinske område. SBIR støtter advokat for øgede partnerskaber mellem akademisk og industriel virksomhed for at bygge bro mellem grundforskning og kliniske fremskridt, og er vigtige stimulatorer for teknologisk innovation.

"Skønheden ved denne teknologi er dens enkelhed og gennemstrømning, hvilket er svimlende i forhold til nuværende massespektrometri-baserede fremgangsmåder, "sagde Martis Cowles, Ph.d., EpiCypher's Chief Business Officer og studieforfatter. "Vi er begejstrede for at bruge denne teknologi til at hjælpe lægemiddeludviklere med at identificere nye terapeutiske mål og endda identificere optimale målsubstrater til screening af hæmmere med høj gennemstrømning."