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新方法有望难以研究蛋白质随时访问

2019年4月15日 通过 特里德维特 

DNA和基因组,我们知道,为生活的蓝图。但它是根据基因组的指令是坚果和生物体的螺栓,提供分子构建模块,所有的细胞和可用于治疗的关键目标所取得的蛋白质。

有许多不同种类组成人体蛋白质和它们被广泛研究。但科学家们一直在阻碍他们无法轻松地分析某些蛋白质难以在水中溶解。这是驻留在细胞膜和最有潜力的新的药物靶标蛋白的尤其如此。

Illustration: Surfactant being struck by beam of light

用于帮助用于通过质谱分析制备蛋白质样品的化学表面活性剂或洗涤剂,在该图示中通过紫外光被切割。打破了分子从样品中消除它,只留下用于分析的主题蛋白质。 艺术品由研究生斯坦福米切尔设计本文

在一项研究今天发表在Nature杂志上的方法(2019年4月15日),通过细胞和再生生物学和化学的威尼斯人官网app副教授的大学领导的研究小组 英歌 报告一个能够提取和驱动难以达到蛋白质进入水溶液,他们可以使用质谱法,一个强大的分析技术来有效地研究了其中的新策略的发展。新办法有望生物见解的宝库,更重要的,可能有助于发现治疗相关的蛋白质,并提供新的疾病诊断技术。

“在生物体蛋白质组的大约三分之一的膜蛋白,” GE,谁在医学和公共卫生学UW作品解释说。 “他们中的许多生物过程中发挥重要作用,约占在细胞已知‘成药’目标的三分之二。”

此外,蛋白质经受由于之类的东西老化,疾病或甚至治疗改变,它们可以提供线索的疾病或病症的课程,提供了进一步的见解在分子水平上发生的变化。

Photo: Portrait of 英歌

英歌

科学家已经开发了多种方法用于研究蛋白质和技术,如质谱法已经发展到那里的研究人员可以测量蛋白质分子准确的分子量,揭示了蛋白质序列的细节和修改,这将有助于设计和有效的发现点新的药物。

但科学家必须首先通过使用表面活性剂,去污剂提取蛋白质为从细胞或组织样品的水溶液。然而,常规的表面活性剂可以作为它们压倒从在质谱仪的蛋白质的信号与蛋白质的质谱分析干涉。 GE的团队寻求能够满足三个主要标准的代理:它需要可溶于水,并迅速降解;它需要是一个强有力的表面活性剂;它需要与整个蛋白质质谱兼容。

帮助细胞和组织进行分析提取膜蛋白,GE和她的同事们,包括第一作者凯尔棕色,威尼斯人官网app的研究生,博士后研究人员塔尼亚·瓜尔达多和化学教授宋金,设计和筛选大量的化学化合物和识别的一个可能被模塑成称为偶氮一个“光可切割”表面活性剂。

偶氮,注意到GE,功能很像除了化学键常规表面活性剂,可以通过简单的暴露于紫外光被打破被加入到表面活性剂分子的中间。当键被暴露于光之前,为了进行开质谱分析,偶氮符,只留下蛋白质分子和消除与所述的超灵敏分析干涉洗涤剂裂解。

新办法有望生物见解的宝库,更重要的,可能有助于发现治疗相关的蛋白质,并提供新的疾病诊断技术。

“偶氮使整个蛋白质的有效质谱分析,并开辟了新的机会来研究膜蛋白”是交通不便以前戈说。 “这显著推进全蛋白‘自上而下’的质谱,它提供了来自相同基因的多种形式的蛋白质的鸟瞰图。这些信息对于理解生物系统和破译疾病的机制,以及确定关键的诊断标志物和新的治疗靶点是必不可少的。”

这是第一次与光裂解键例如工程分子已被用于整个蛋白质分析。值得注意的是,偶氮可以很容易地合成,并且可以被用作用于最常用的表面活性剂的替代品。

威斯康星校友研究基金会已经对新技术的专利申请。

这项研究是由卫生R01 gm117058的国家机构的支持(以S.J.和y.g.)。 y.g.承认R01 hl109810,R01 hl096971,R01 gm125085和S10 od018475。

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