Os químicos da NUS desenvolveram recentemente sondas seletivas para a fosfolipase A2 citosólica (cPLA2) para determinar os níveis e a atividade da enzima.

A cPLA2 é uma importante enzima amplamente utilizada na regulação das respostas inflamatórias no corpo. Tem ganhado um interesse significativo na área médica, com ligações crescentes de seu envolvimento em doenças inflamatórias e neurológicas, como doença de Alzheimer e esclerose múltipla. A capacidade de criar imagens e identificar corretamente a cPLA2 em sistemas biológicos é importante para a compreensão das vias mecanísticas envolvidas nessas doenças. Uma equipe liderada pelo Prof LAM Yulin do Departamento de Química, A NUS descobriu alguns compostos fluorescentes que podem gerar imagens de cPLA2. Estes incluem um inibidor (composto que reduz a atividade da enzima) e um substrato (composto sobre o qual a enzima atua) que exibe fluorescência.

Ao mimetizar a estrutura de um inibidor bem conhecido de cPLA2, araquidonil trifluorometil cetona (AACOCF3), o grupo de pesquisa anexou com sucesso um corante orgânico fluorescente (cumarina) na extremidade da cadeia de carbono de AACOCF3. Isso criou uma forma fluorogênica de AACOCF3 que reteve sua atividade inibitória nativa para cPLA2. Estudos preliminares realizados no composto recém-projetado mostraram sua capacidade de diferenciar entre células contendo diferentes níveis de cPLA2. Simultaneamente, esta sonda recentemente desenvolvida foi capaz de inibir cPLA2, fornecendo um papel duplo de imagem e inibição. Isso permite que os bioquímicos detectem diretamente a enzima no nível celular enquanto efetuam uma resposta biológica pretendida.

Encorajado por esses resultados, o grupo de pesquisa expandiu seus estudos desenvolvendo outra sonda para medir a atividade da cPLA2. O ensaio convencional de atividade de cPLA2 usa um composto radioativo como substrato. Contudo, o uso de tais ensaios é altamente indesejável devido aos perigos que envolvem os materiais radioativos. Para contornar este problema, vários kits de ensaio calorimétrico e fluorogênico para a medição da atividade de cPLA2 estão agora disponíveis comercialmente. Contudo, esses ensaios também podem detectar outras enzimas da família PLA2 e não são seletivos apenas para cPLA2. Seria útil ter uma sonda alternativa, que é especificamente direcionado para cPLA2.

Ao adotar uma abordagem semelhante, Porções cumarina fluorogênica e fluoresceína (outro corante orgânico fluorescente) foram anexadas à fosfatidilcolina (um substrato de cPLA2). Isso causa uma transferência interna não radiativa de energia entre um corante para o outro quando a parte sensível à luz é irradiada em seu comprimento de onda de excitação; um fenômeno conhecido como transferência de energia de ressonância de Förster (FRET). Esta nova sonda de substrato foi considerada altamente seletiva para cPLA2, sem perda de atividade nativa e adequado para ensaios de triagem de inibidor.

O grupo está atualmente investigando os efeitos da fixação de compostos químicos fluorescentes de cores diferentes nas sondas do inibidor e do substrato, a fim de ampliar suas aplicações.