Forscher an der Chalmers University of Technology, Schweden, entwickelt haben eine einzigartige Methode für das Studium von Proteinen, die könnte neue Türen öffnen für die medizinische Forschung. Durch die Erfassung der Proteine in einer nano-Kapsel aus Glas, die Forscher in der Lage gewesen, um zu erstellen ein einzigartiges Modell der Proteine in natürlichen Umgebungen. Die Ergebnisse sind veröffentlicht in der Fachzeitschrift, Kleine.
Proteine sind Ziel-die Suche und die Durchführung viele verschiedene Aufgaben erforderlich sind, um Zellen zu überleben und Funktionen. Dies macht Sie interessant für die Entwicklung neuer Medikamente-insbesondere die Proteine sitzen in der Zellmembran, und bestimmen, in welche Moleküle sind erlaubt, um die Zelle und welche nicht. Dies bedeutet, dass das Verständnis, wie diese Proteine arbeiten, ist eine wichtige Herausforderung, um die Entwicklung Fortgeschrittener Medikamente. Aber dies ist keine einfache Aufgabe-diese Proteine sind sehr Komplex. Heute werden verschiedene Methoden verwendet, die für imaging-Proteine, aber keine Methode bietet eine vollständige Lösung für die Herausforderung, das Studium einzelner Membranproteine in Ihrer natürlichen Umgebung.
Eine Forschungs-Gruppe an der Chalmers University of Technology, unter der Leitung von Martin Andersson am Fachbereich Chemie und Verfahrenstechnik, hat nun erfolgreich die atomsondentomographie an Bild-und Studie-Proteine. Die atomsondentomographie schon eine Weile, hat aber bisher nicht in dieser Weise verwendet wurde-aber statt für die Untersuchung von Metallen und anderen harten Materialien.
“Es war im Zusammenhang mit einer Studie der Kontaktflächen zwischen dem Skelett und Implantate, wenn wir entdeckt haben, könnten wir unterscheiden organische Materialien im Knochen mit dieser Technik. Das gab uns die Idee zu entwickeln die Methode weiter für Proteine”, sagt Martin Andersson.
Die Herausforderung lag in der Entwicklung einer Methode, um die Proteine bleiben erhalten und werden in Ihrer natürlichen Umgebung. Die Forscher erfolgreich erreicht dies durch Einkapselung des proteins in einem extrem dünnen Stück Glas, nur rund 50 Nanometern Durchmesser (ein Nanometer ist 1/Millionstel Millimeter.) Sie dann in Scheiben geschnitten aus der äußersten Schicht des Glases mithilfe eines elektrischen Feldes, das freigegeben protein atom für atom. Das protein konnte anschließend werden neu in 3D auf einem computer.
Die Ergebnisse der Studie wurden verifiziert durch den Vergleich mit bestehenden drei-dimensionale Modelle von bekannten Proteine. In der Zukunft wollen die Forscher verfeinern die Methode zu verbessern, die Geschwindigkeit und die Genauigkeit.
Die Methode ist bahnbrechend in mehrfacher Hinsicht. Sowie die Modellierung der drei-dimensionalen Struktur, gleichzeitig zeigt die Proteine, die Chemische Zusammensetzung.
“Unsere Methode bietet viele gute Lösungen und kann eine starke Ergänzung zu den bestehenden Methoden. Wird es möglich sein zu studieren, wie Proteine aufgebaut sind auf atomarer Ebene”, sagt Martin Andersson.
Mit dieser Methode potenziell alle Proteine untersucht werden können, etwas, was derzeit nicht möglich ist. Heute, nur rund ein Prozent der Membranproteine wurden erfolgreich strukturell analysiert.
“Mit dieser Methode können wir die Untersuchung individueller Proteine, im Gegensatz zu aktuellen Methoden, die die Untersuchung einer großen Anzahl von Proteinen und erstellen Sie dann ein Durchschnittlicher Wert”, sagt Gustav Sundell, ein Forscher in Martin Andersson ‘ s research group.
Mit atomsondentomographie, Informationen über ein atom der Masse kann auch abgeleitet werden.
“Denn wir sammeln information über Atome” Massen in unsere Methode, das heißt, wir können Sie Messen das Gewicht. Wir können dann, zum Beispiel, erstellen tests, in denen die Arzneimittel-Moleküle werden kombiniert mit verschiedenen Isotopen — er Ihnen verschiedene Massen — das macht Sie unterscheidbar in einer Studie. Sie soll dazu beitragen, die Beschleunigung der Prozesse für die Erstellung und den Test von neuen Medikamenten”, sagt Mats Hulander, ein Forscher in Martin Andersson Gruppe.
