Syntetisk forbindelse giver hurtig screening for potentielle lægemidler

En simpel analyse kan gavne lægemiddelopdagelse til behandling af diabetes, Parkinsons, og Alzheimers sygdom, samt undersøgelser af funktionel mad og hormonforstyrrende rapporterer forskere ved Okayama University i Journal of Medicinal Chemistry . Analysen afhænger af en syntetisk forbindelse, der muliggør hurtigere screening med færre hardwareressourcekrav end eksisterende metoder.

Retinoid X-receptorer (RXR'er) er en type nuklear receptor - proteiner, der regulerer en organismes udvikling, homeostase og stofskifte. De fungerer normalt som heterodimerer sammen med andre proteiner og receptorer, så de ligander, der er målrettet mod dem, er nøglen til at kontrollere deres aktivitet. RXR-aktivatorer har tiltrukket sig særlig interesse for nylig på grund af deres potentiale til at behandle diabetes, Alzheimers og Parkinsons sygdom. De er også forbundet med funktionelle fødevarer og processer, hvorved miljøforurenende stoffer skader sundheden. Imidlertid, metoder til screening af forbindelser for deres potentielle RXR-målrettede ligandaktivitet har indtil videre vist sig langsomme og akavede. Lektor KAKUTA Hiroki ved University of Okayama Graduate School of Medicine og Shogo Nakano ved University of Shizuoka i Japan, og deres kolleger har nu demonstreret et assay baseret på en syntetisk forbindelse CU-6PMN - omtalt som 10 - der kan screene for RXR-målrettet ligandaktivitet på timer i stedet for dage uden behov for komplekst udstyr eller radioaktive isotoper.

Forskerne baserede den kemiske struktur af syntetisk forbindelse 10, på RXR-aktivatoren CD3254, omtalt som forbindelse 9. "Fordi 9 har en kanelsyrestruktur, vi forventede, at denne struktur kunne udvikles mod en umbelliferon-struktur, " forklarer de i deres rapport om arbejdet. Betydningen af ​​umbelliferon er dens fluorescens. Ikke alene er fluorescensen af ​​umbelliferon relativt let at påvise - bredt tilgængelige filtersæt kan detektere det - men forbindelsen kan også modificeres, så dens fluorescensintensitet stigninger i vandige miljøer. Dette betyder, at hvis en sammensat bindende RXR-ligand fortrænger den receptorbundne forbindelse, fluoroforen vil blive udsat for et mere vandigt miljø, dens fluorescens vil stige, og aktiviteten af ​​liganden kan påvises.

Med forbindelse 10 viste forskerne, at de kunne detektere RXR-målrettet ligandaktivitet på blot et par timer med standard fluorescens mikropladelæsere og intet behov for komplicerede processer. I deres rapport konkluderer de, "Vi mener, at det ikke kun vil være nyttigt til at identificere RXR-bindere i lægemiddelforskningsstudier, men også til undersøgelser af funktionelle fødevarer og hormonforstyrrende stoffer, selvom det skal bemærkes, at fluorescensbaserede assays ofte lider af interferens, når de bruges til at screene naturlige produkter."

Nukleare receptoraktivitetsmekanismer

Nukleare receptorer findes i celler. De fornemmer tilstedeværelsen af ​​små molekyler såsom steroid- og skjoldbruskkirtelhormoner og regulerer ekspressionen af ​​gener for at kontrollere kropslige processer. Den menneskelige krop har 48 typer nuklear receptor. RXR-aktivatoren bexaroten bruges allerede klinisk til behandling af kutant T-celle lymfom, og nyere undersøgelser har anbefalet dets potentiale til behandling af diabetes, Alzheimers sygdom, og Parkinsons sygdom. Flerumættede fedtsyrer inklusive docosahexaensyre (DHA) er naturligt forekommende RXR-målrettede ligander og er forbundet med forbedret hukommelse og metabolisk syndrom. Omvendt kan miljøforureners indvirkning på nukleare receptorer hæmme deres interaktion med hormoner og forstyrre det endokrine system.

Nuværende analyseteknikker

For at teste for tilstedeværelsen og aktiviteten af ​​stoffer, forskere i medicin, farmakologi og miljømæssige og molekylærbiologiske brugsassays. Tidligere analyser for RXR-målrettet ligandaktivitet har også brugt fluorescens, men de har haft ulemper. Dem, der er baseret på tidsopløst fluorescensresonansenergioverførsel, kræver en speciel læseplade, mens andre har været baseret på at slukke autofluorescensen af ​​molekylet tryptofan, som har et svagt autofluorescenssignal ved en bølgelængde, som standardlæsere ikke kan registrere. Alternative assays har brugt reportergener og tager 3-4 dage at detektere ligandaktivitet, eller de har brugt radioisotop-mærkede ligander, hvor problemstillingerne omkring brugen af ​​radioaktive isotoper komplicerer en allerede kompleks procedure yderligere.