Antænde den syntetiske transport af aminosyrer i levende celler

Transporten af ​​aminosyrer og andre molekyler over cellens membran spiller en afgørende rolle i metabolismen af ​​celler og, derfor, i menneskers sundhed. Aktuel forskning tyder på, at kræft, cystisk fibrose, aminoacidurier og neurodegenerative sygdomme kan stamme fra eller påvirkes af manglende eller defekt aminosyretransport ved cellemembranen. Nu, forskere fra ICIQ's Ballester-gruppe og IRBBarcelonas Palacín-gruppe har offentliggjort en artikel i Chem viser, hvordan en syntetisk bærer calix[4]pyrrol-cavitand kan transportere aminosyrer på tværs af liposomer og cellemembraner, hvilket bringer fremtidige terapier et skridt nærmere.

Takket være BIST Ignite-projektet Calix[4]trans, forskerne har vurderet egenskaberne af en calix[4]pyrrol-cavitand (et beholderformet molekyle) i transporten af ​​aminosyren Prolin gennem celle- og liposommembraner.

"BIST Ignite-projektet har givet os mulighed for at kombinere den grundlæggende forskning udført i vores laboratorium fokuseret på at lave molekyler og studere deres interaktioner med den mere anvendte forskning udført i Palacins gruppe inden for aminosyretransportører og sygdomme. Efter min mening, anvendt forskning skal gå hånd i hånd med grundforskning for en bedre forståelse og fremme af videnskaben. I dette tilfælde anvender man en syntetisk bærer som terapeutisk værktøj til prolinafhængige sygdomme som nogle kræftformer og arvelige hyperprolinemier", forklarer Gemma Aragay, videnskabelig koordinator for ICIQs Ballester-gruppe.

Forskerne lavede liposomer med kaviten og indlejret i deres membraner. De observerede en 30-fold stigning i L-prolin transportaktivitet sammenlignet med den passive diffusion af aminosyren til det indre af "almindelige" liposomer samt cavitandens selektivitet for L-prolin i forhold til andre aminosyrer.

"L-Proline er en passende gæst til Calix[4]pyrrol-kavitet og på grund af komplementariteten mellem hulrummets størrelse, form og funktionelle grupper med aminosyrens, " forklarer Aragay.

At studere virkningen af ​​kavitanden på prolintransport i levende celler, forskerne inkuberede syntetiske vesikler infunderet med Calix[4]pyrrol i HeLa-dyrkede celler for at inkorporere kavitanden i deres membraner. Resultaterne opnået i celler afslører, at tilstedeværelsen af ​​cavitand øger diffusionen af ​​prolin ved høje ekstracellulære aminosyrekoncentrationer - selvom det repræsenterer en moderat stigning sammenlignet med den transport, som allerede udføres af cellernes proteiner.

Hvor lovende resultaterne er, "vi er nødt til yderligere at studere den molekylære struktur af cavitand-aminosyrekomplekset for at øge transportaktiviteten, hvis vi ønsker at anvende Calix[4]pyrroler som terapeutiske værktøjer, " konkluderer Pau Ballester, ICIQ gruppeleder og ICREA professor.

"Med dette arbejde, vi håber at drive udviklingen af ​​kunstige bærere til effektivt at behandle sygdomme i aminosyremetabolisme, " forklarer Manuel Palacín, leder af Amino Acid Transporters and Disease Lab på IRBBarcelona, gruppeleder hos CIBER of Rare Diseases, og professor ved universitetet i Barcelona.