logo

Пользовательского поиска

Saturday 17th of November 2018

Окно в болезнь Паркинсона: рутениевые комплексы обнаруживают альфа-синуклеин в режиме реального времени

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Болезнь Паркинсона
Автор: Administrator   
20.12.2012 12:47

 

Агрегация белков является характерной чертой ряда нейродегенеративных заболеваний, включая болезни Паркинсона и Хантингтона. Существует значительный интерес к пониманию молекулярных механизмов, вовлеченных в самоассоциацию и фибрилизацию мономерных растворимых белков в нерастворимые отложения in vivo и in vitro. Датчики с новыми свойствами, такими как красное смещение излучения, большие стоксовы сдвиги и высокая фотостабильность, необходимы для различных исследований агрегации белков. В ответ на растущую потребность в реагирующих на агрегацию соединениях, пригодных для клеточных исследований, ученые из Университета Райса представили производное дипиридофеназина рутения (II), [Ru (phen)2dppz]2+ (phen =1,10- phenanthroline, dppz = dipyrido [3,2 -: 2 '0,3'-с]phenazine), для изучения агрегации альфа-синуклеина, связанного с патогенезом болезни Паркинсона. Тесты подтвердили возможность использования [Ru (phen)2dppz]2+ для мониторинга образования фибрилл альфа-синуклеина в режиме реального времени, а также для обнаружения и количественной оценки агрегатов альфа-синуклеина в клетках нейроглиомы.

Агрегация белков является характерной чертой ряда нейродегенеративных заболеваний, включая болезни Паркинсона и Хантингтона. Существует значительный интерес к пониманию молекулярных механизмов, вовлеченных в самоассоциацию и фибрилизацию мономерных растворимых белков в нерастворимые отложения in vivo и in vitro. Датчики с новыми свойствами, такими как красное смещение излучения, большие стоксовы сдвиги и высокая фотостабильность, необходимы для различных исследований агрегации белков. В ответ на растущую потребность в реагирующих на агрегацию соединениях, пригодных для клеточных исследований, ученые из Университета Райса представили производное дипиридофеназина рутения (II), [Ru (phen)2dppz]2+ (phen =1,10- phenanthroline, dppz = dipyrido [3,2 -: 2 '0,3'-с]phenazine), для изучения агрегации альфа-синуклеина, связанного с патогенезом болезни Паркинсона. Тесты подтвердили возможность использования [Ru (phen)2dppz]2+ для мониторинга образования фибрилл альфа-синуклеина в режиме реального времени, а также для обнаружения и количественной оценки агрегатов альфа-синуклеина в клетках нейроглиомы. (pubs.acs.org)


Ученые Университета Райса (Rice University) разработали новый металлический датчик для фотолюминесцентной спектроскопии, позволяющий визуализировать нерастворимые волокнистые отложения, связанные с болезнью Паркинсона, внутри живой клетки в режиме реального времени.


Объединив усилия, сотрудники двух лабораторий – Ангела Марти (Angel Martí), PhD, занимающегося разработкой и синтезом мультифункциональных конструкций для лечения и диагностики нейродегенеративных заболеваний, связанных с отложением нерастворимых белков, и Лауры Сегатори (Laura Segatori), PhD, специализирующейся на изучении связи между нарушением холдинга белков и развитием болезней и процессом старения, – создали новый датчик для визуализации внутриклеточных белковых отложений, который может стать ценным исследовательским инструментом для ученых и фармацевтических компаний.

Статья об исследовании опубликована в журнале Journal of the American Chemical Society.

Новый молекулярный датчик разработан на основе металла рутения. В ходе тестов на живых клетках нейроглиомы ученые обнаружили, что рутениевый датчик связывается с неправильно свернутым белком альфа-синуклеином, молекулы которого, слипаясь и образуя фибриллы, нарушают функции клетки. Рутениевый комплекс светится при возбуждении лазером, но только в связанном с фибриллами состоянии, что позволяет отслеживать агрегацию альфа-синуклеина с помощью фотолюминесцентной спектроскопии.

Ученые, пытающиеся понять молекулярные механизмы неправильного сворачивания белков, располагают довольно ограниченным набором методов мониторинга агрегации белков в клетках, поясняет профессор Марти. Молекулярный датчик, позволяющий наблюдать за образованием агрегатов, будет большим подспорьем в поиске препаратов, разрушающих фибриллы или предотвращающих само их формирование.

Свои металлические датчики, загорающиеся при взаимодействии с неправильно свернутыми белками, словно электрическая лампочка, доцент кафедры химии и биоинженерии Марти и аспирант Университета Райса Натан Кук (Nathan Cook) впервые показали два года назад (в том исследовании ученые работали с бета-амилоидом – белком, образующим бляшки в мозге пациентов, страдающих болезнью Альцгеймера).

Примерно в то же время Натан Кук подошел к доценту кафедры химической и биомолекулярной инженерии и кафедры биохимии и клеточной биологии Лауре Сегатори, чтобы спросить, будет ли она в составе диссертационной комиссии. Разговор зашел о работе Кука с доктором Марти, и Сегатори сразу усмотрела большие возможности в тесном партнерстве с его группой.

Доктор Сегатори достигла больших успехов в изучении болезней, вызываемых неправильно свернутыми и слипающимися белками, примерами которых являются болезни Альцгеймера, Паркинсона и Гоше. Все эти заболевания – результат либо генетических мутаций, либо условий, нарушающих нормальную структуру белков и препятствующих выполнению ими своих функций.

Две лаборатории Университета Райса объединили свои усилия для разработки нового метода внутриклеточной визуализации альфа-синуклеина, связанного с болезнью Паркинсона. Слева направо профессора Ангел Марти (Angel Martí) и Лаура Сегатори (Laura Segatori) и аспиранты Кири Килпатрик (Kiri Kilpatrick) и Натан Кук (Nathan Cook).

 

Две лаборатории Университета Райса объединили свои усилия для разработки нового метода внутриклеточной визуализации альфа-синуклеина, связанного с болезнью Паркинсона. Слева направо профессора Ангел Марти (Angel Martí) и Лаура Сегатори (Laura Segatori) и аспиранты Кири Килпатрик (Kiri Kilpatrick) и Натан Кук (Nathan Cook). (Фото: Jeff Fitlow/Rice University)

 

«Существует несколько соединений, которые можно использовать для обнаружения присутствия этих типов белковых агрегатов, но ни одно из них, насколько нам известно, не работает в клетках», - говорит доктор Сегатори. «Если речь идет о разработке терапевтической стратегии, хочется уметь обнаруживать присутствие фибриллярных агрегатов в живых клетках или даже в организме животных. Было очень приятно сотрудничать с человеком, имеющим в этом богатый опыт».

«Связь между болезнью Паркинсона и болезнью Альцгеймера очевидна, хотя это очень разные заболевания, потому что бета-амилоидные пептиды при болезни Альцгеймера находятся вне клетки, а начало болезни Паркинсона связано с внутриклеточным белком альфа-синуклеином», - говорит доктор Марти. «Мы всегда считали, что методы, которые мы использовали для бета-амилоида, можно применять для изучения агрегации и других белков. Когда мы узнали, что у Лауры есть клетки, гиперэкспрессирующие альфа-синуклеин, мы подумали: «Вот здорово! У нее есть система, а у нас зонды»».

Доктор Сегатори подчеркивает, что рутениевый комплекс не оказывает терапевтического воздействия на пациентов с болезнью Паркинсона, но «это шаг к пониманию химии, который, безусловно, поможет в разработке лекарственных препаратов».

Ученые считают возможной разработку металлических комплексов, адаптированных для маркировки агрегатов, участвующих в развитии других дегенеративных заболеваний.

«Металлические комплексы похожи на лего, в том смысле, что с ними можно связать все, что нам нужно», - объясняет Натан Кук.

В качестве доказательства концепции исследователи создали in vitro клеточную модель болезни Паркинсона и убедились, что их рутениевые комплексы хорошо справляются со своей задачей – визуализируют фибриллярные альфа-синуклеиновые белки в клетках.

«Мы можем использовать их для проверки наших стратегий предотвращения неправильного свертывания белков или усиления их деградации», - подводит итог доктор Сегатори. «Это будет очень простой в использовании инструмент, пригодный для проведения самых разных экспериментов».

 

 

 

По материалам

Rice University opens new window on Parkinson’s disease

 

Аннотация к статье Detection of α-Synuclein Amyloidogenic Aggregates in Vitro and in Cells using Light-Switching Dipyridophenazine Ruthenium(II) Complexes

 

© «Окно в болезнь Паркинсона: рутениевые комплексы обнаруживают альфа-синуклеин в режиме реального времени». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на данную страницу сайта.

 

 

Еще о болезни Паркинсона

Причиной болезни Паркинсона может являться дисфункция микротрубочек

Уникальные взрослые стволовые клетки могут использоваться для лечения болезни Паркинсона и других неврологических заболеваний

Причина болезни Паркинсона связана с изменением активности микроРНК

Первые успешные клинические испытания геннотерапевтического метода лечения болезни Паркинсона

 

 

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday455
mod_vvisit_counterYesterday819
mod_vvisit_counterThis week6261
mod_vvisit_counterLast week5343
mod_vvisit_counterThis month13163
mod_vvisit_counterLast month40524
mod_vvisit_counterAll days4182193

We have: 73 guests, 2 bots online
Your IP: 54.159.44.54
 , 
Today: Ноя 17, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.