Modifikuotas baltymas iš barškuoklių nuodų leidžia sukurti vaistą, moduliuojantį kraujo krešėjimą

Modifikuotas baltymas iš barškuoklių nuodų leidžia sukurti vaistą, moduliuojantį kraujo krešėjimą

Kreditas: CC0 viešasis domenas

Brazilijos ir Belgijos mokslininkai sukūrė farmaciškai svarbią molekulę iš kolineino-1, baltymo, esančio barškulių nuoduose. Jie panaudojo metodą, vadinamą PEGilacija, kad molekulė, dabar vadinama PEG-rCollinein-1, būtų stabilesnė organizme ir atsparesnė imuninei sistemai, gautų kandidatą į vaistą, kuris moduliuotų kraujo krešėjimą.

Neseniai žurnale buvo paskelbtas straipsnis, kuriame pranešama apie tyrimo rezultatus Tarptautinis biologinių makromolekulių žurnalas.

„Metodas sukurtas tam, kad molekulė ilgiau išliktų kraujyje, pailginant laiką tarp vartojimo, jei ji tampa vaistu. Taip pat sumažinama molekulės skaidymas dėl žmogaus organizmo komponentų ir pagerinamos jos funkcinės savybės“, – sakė Ernesto Lopesas. Pinheiro Júnior, pirmasis straipsnio autorius.

Šiuo metu Liuveno katalikiškojo universiteto Belgijoje mokslininkas Pinheiro-Júnior atliko tyrimą kaip savo daktaro laipsnį. moksliniai tyrimai San Paulo universiteto Ribeirão Preto farmacijos mokslų mokykloje (FCFRP-USP) Brazilijoje su FAPESP stipendija.

PEGilinimas susideda iš polietilenglikolio (PEG) prijungimo prie dominančios molekulės, sumažinant sąveiką su imunine sistema ir užkertant kelią agregatų, slopinančių molekulės veikimo efektyvumą, susidarymui.

„PEGilinimas yra gana paplitęs farmacijos pramonėje. Iki šiol buvo patvirtinta devyniolika vaistų, pagamintų naudojant šią techniką. Tai pirmas kartas, kai jis buvo panaudotas rekombinantinės formos gyvūnų toksinui. [produced in the laboratory by a genetically modified fungus]“, – sakė Eliane Candiani Arantes, FCFRP-USP profesorė ir pagrindinė tyrimo tyrėja.

Arantesas taip pat yra pagrindinis FAPESP finansuojamo projekto „Gyvūnų toksinų, turinčių biotechnologinius interesus, biologinis tyrimas naudojant omikos priemones“ tyrėjas.

Nuodai ir vaistai

Gauta iš nuodų Crotalus durissus collilineatus, kolineinas-1 vartoja fibrinogeną – kepenyse gaminamą baltymą, kuris padeda susidaryti kraujo krešuliams. Kolineinas-1, kaip gyvatės nuodų sudedamoji dalis, skatina gyvatės įkandimo aukų kraujavimą. Išskirtas ir vartojamas mažomis dozėmis gali užkirsti kelią krešulių, sukeliančių insultą, susidarymui. Užtepus tiesiai ant odos tvarsčiu, jis gali turėti priešingą poveikį, todėl per lėtai gyjančioje žaizdoje gali krešėti kraujas.

Tačiau norint gauti pakankamą kiekį molekulės tiesiai iš gyvačių, reikėtų išlaikyti didelį serpentariumą, kuriame dirbtų profesionalai, išmokyti išgauti jų nuodus. Grupė šią problemą išsprendė ankstesniuose tyrimuose.

Dirbdama su magistro studijomis Uberlandijos federaliniame universitete (UFU) Minas Žerais, Brazilijoje, antroji straipsnio autorė Johara Boldrini-França klonavo geną, koduojantį kolineiną-1, o vėliau sukūrė mielių Pichia pastoris versiją. kuris turi šį geną. P. picharis ekspresijos sistema yra standartinė molekulinės biologijos priemonė rekombinantiniams baltymams gaminti.

Boldrini-França tyrimas, kurio pagrindinis tyrėjas taip pat buvo Arantesas, buvo tęsiamas doktorantūros ir podoktorantūros tyrimų metu FCFRP-USP.

„Ši strategija plačiai naudojama farmacijos pramonėje. Pavyzdžiui, dalis pagaminto insulino gaunama iš mielių, kurios gamina šį žmogaus baltymą“, – sakė Boldrini-França, šiuo metu Espírito Santo Vila Velha universiteto (UVV) mokslininkė. valstija (Brazilija).

Be to, kad jie nepriklauso nuo nuodų išskyrimo iš gyvačių, privalumai yra lengvas manipuliavimas mikroorganizmu laboratorijoje, maža kaina ir masinė gamyba bioreaktoriuose.

Vėžys

Podoktorantūros tyrimų metu Liuveno katalikiškame universitete, vadovaujant profesoriui Janui Tytgatui, Boldrini-França nusprendė išbandyti rekombinantinį baltymą (rColleinin-1, mielių gaminamą versiją) su struktūromis, esančiomis įvairių rūšių navikuose.

„Atrodė, kad tai mažai tikėtina, kad pasiseks, nes kolineinas-1 yra didelis baltymas, o mažesnės molekulės paprastai tiriamos jonų kanaluose, kurie yra kai kurių vaistų nuo vėžio taikiniai“, – paaiškino Arantesas.

Grupės nuostabai, rekombinantinis baltymas veikė tam tikro tipo kalio kanalą, esantį krūties vėžio ląstelių linijoje, slopindamas kanalo aktyvumą nepaveikdamas sveikų audinių. Šis tyrimas buvo aprašytas praėjusiais metais Mokslinės ataskaitos.

Tačiau kai buvo naudojama PEGilinta molekulės versija, priešvėžinio aktyvumo nebuvo. „Molekulės gebėjimas kovoti su vėžiu priklauso ne nuo fermentinio aktyvumo, o nuo jos dydžio, nes ji blokuoja kalio kanalą. Dėl PEGilinimo ji tapo per didelė ir ji neatitiko šio tikslo“, – sakė Boldrini-França.

„Daugeliu atvejų PEGilinimas gali perkelti molekulę iš laboratorijos į pramonę. Tai mes planuojame daryti dabar“, – padarė išvadą Pinheiro-Junior.


Nauja genų ekspresijos tyrimo technika sukelia revoliuciją nuodų tyrimuose


Daugiau informacijos:
Ernesto Lopes Pinheiro-Junior ir kt., Toksinų PEGilinimo link: rCollinein-1, gyvatės nuodų trombiną panašaus fermento, kaip PEGilinto biofarmacinio prototipo, pavyzdys, Tarptautinis biologinių makromolekulių žurnalas (2021). DOI: 10.1016 / j.ijbiomac.2021.09.004

Citata: Modifikuotas baltymas iš barškuoklių nuodų leidžia sukurti vaistą, kuris moduliuotų kraujo krešėjimą (2021 m., gruodžio 1 d.), gautas 2022 m. balandžio 20 d. iš https://phys.org/news/2021-12-protein-rattlesnake-venom-drug-modulate.html

Šis dokumentas yra saugomas autorių teisių. Išskyrus bet kokius sąžiningus sandorius privačių studijų ar mokslinių tyrimų tikslais, jokia dalis negali būti atkuriama be raštiško leidimo. Turinys pateikiamas tik informaciniais tikslais.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.