Kortlægning og måling af proteiner på overfladerne af endoplasmatisk reticulum (ER) i celler

Sigma-receptorer er proteiner, der hovedsageligt findes på overfladen af ​​endoplasmatisk reticulum (ER) i visse celler. Sigma-1 og sigma-2 er de to hovedklasser af disse receptorer. Sigma-1-receptoren er involveret i neurologiske lidelser og visse typer kræft. For bedre at forstå, hvordan receptoren er involveret i sygdom, og om lægemidler udviklet til at målrette den virker, det er vigtigt at kunne spore sigma-1-receptoren nøjagtigt. Forskere ved Kanazawa University har udviklet en sonde, som kan identificere og låse på sigma-1-receptoren.

Forskerholdet ledet af Kazuma Ogawa havde tidligere udviklet molekyler med et sådant bindingspotentiale. Imidlertid, efter detaljeret analyse af sigma-1-receptorstrukturen, de indså, at forlængelse af længden af ​​disse molekyler ville øge deres bindingsaffinitet yderligere. Holdet skabte derfor molekyler med varierende længder og fandt en probe, der bandt sig usædvanligt godt til receptoren. Til måling og kortlægning af sigma-receptorerne ved nuklear billeddannelse, radioaktivt mærket iod blev indført i proben. Den dannede struktur bandt sig efterfølgende til både sigma-1- og sigma-2-receptorer.

Da sigma-1- og sigma-2-receptorer er involveret i prostatacancer, holdet testede derefter virkningerne af deres nyoprettede molekylære sonde på prostatacancerceller. Disse celler har sigma-receptorer, og derfor vil enhver probe med høj affinitet binde sig til dem og komme ind i cellen. Som forventet, sondesignalet inde fra cellen var højt. Da haloperidol - et lægemiddel specifikt for sigma-1-receptoren - blev tilføjet til blandingen, faldt dette signal, foreslår en konkurrence mellem de to.

For endelig at vurdere affiniteten af ​​sonden til forskellige væv i kroppen, mus med prostatatumorer blev brugt. Mens sonden let kom ind og forblev i tumorerne, dens tilstedeværelse i muskler og blod var mindre. Proben var således meget specifik for væv med tilstedeværelsen af ​​sigma-receptorer.

Denne undersøgelse rapporterer om en sofistikeret probe, der binder sig til sigma-1-receptorer bedre end tidligere udviklede prober. Dette kombineret med dets evne til at undslippe ikke-specifikt væv er et lovende skridt fremad i at studere ændringer induceret i sigma-1-receptoren i forskellige lidelser. Proben kan også bruges ved udvikling af lægemidler mod sigma-1-receptoren for at sammenligne sådanne lægemidlers bindingsaffiniteter. "Disse resultater giver nyttig information til udvikling af sigma-1 receptor billeddannende prober, " konkluderer forskerne.