p O desenvolvimento de tratamentos farmacêuticos é difícil - médicos e pesquisadores sabem que um determinado medicamento pode regular funções específicas, mas eles podem não saber como realmente funciona. Pesquisadores da Universidade de Agricultura e Tecnologia de Tóquio (TUAT) desenvolveram um novo método simplificado para compreender melhor os mecanismos moleculares que sustentam essas interações. p Eles publicaram sua abordagem em 17 de dezembro, 2020 em Química Orgânica e Biomolecular, um jornal da Royal Society of Chemistry do Reino Unido.

p "Decidimos desenvolver um novo método baseado em nanopartículas de ouro para a identificação de alvos de pequenas moléculas bioativas que agiliza as etapas laboriosas atuais para que possamos descobrir rapidamente como essas moléculas funcionam, "disse Kaori Sakurai, professor associado do Departamento de Biotecnologia e Ciências da Vida da TUAT.

p Pequenas moléculas bioativas são compostos químicos, como produtos farmacêuticos, que podem ser prontamente entregues e interagir com as células de um corpo. Ao se ligar a proteínas específicas, essas moléculas podem religar um processo biológico para interromper ou aumentar qualquer que seja a função inicial. Por exemplo, as pequenas moléculas bioativas em um agente anticâncer se ligarão a uma proteína nas células cancerosas para inibir seu crescimento descontrolado. Eles podem até mesmo enganar as células cancerosas, levando-as à morte celular programada.

p O desafio é que nem sempre está claro quais proteínas estão sendo direcionadas ou se existem outras proteínas direcionadas que podem causar efeitos colaterais indesejados. Usando uma tecnologia chamada rotulagem de fotoafinidade, os pesquisadores podem iluminar as proteínas alvo e marcá-las instantaneamente, capturá-los e identificá-los. Contudo, a rotulagem de fotoafinidade requer muito tempo e recursos para desenvolver a etiqueta específica, certifique-se de que está ligado ao alvo certo na célula e, em seguida, purifique a proteína alvo marcada.

p "A rotulagem de fotoafinidade é uma abordagem poderosa para a descoberta de proteínas alvo de pequenas moléculas, "Sakurai disse." No entanto, seu uso rotineiro foi dificultado por vários problemas, incluindo rotulagem de proteína ineficiente e purificação subsequente e dificuldades técnicas de fazer pequenas moléculas bioativas em sondas adequadas. "

p A equipe do Sakurai já havia fornecido uma solução para o primeiro problema, empregando uma nanopartícula de ouro como estrutura modular na qual uma sonda específica pode ser projetada. Em um artigo recente, eles se concentraram no desenvolvimento de um processo de preparação de uma etapa.

p Como as nanopartículas de ouro têm superfícies que podem conter peças modulares, os pesquisadores podem construir conjuntos personalizados de forma eficiente, simplesmente misturando blocos de construção, de acordo com a co-autora do artigo Kanna Mori, um aluno de pós-graduação no Departamento de Biotecnologia e Ciências da Vida da TUAT.

p "As sondas de fotoafinidade podem ser facilmente obtidas a partir dos precursores da sonda, pré-montados com três tipos de blocos de construção, cada um contendo um grupo clicável, um grupo fotorreativo e um grupo espaçador solúvel em água - e então incorporar rapidamente uma pequena molécula de interesse por meio da 'química do clique, '"Mori disse.

p A pequena molécula fabricada, mesmo depois de ser conjugado à nanopartícula, se comporta como uma molécula-mãe que se ligaria naturalmente a uma proteína, e o grupo fotorreativo reage à irradiação de luz ultravioleta que ativa a sonda. Uma vez ativado, a sonda pode capturar e isolar uma proteína alvo.

p "Demonstramos que os precursores da sonda de fotoafinidade clicável fornecerão um acesso rápido às sondas de fotoafinidade de diferentes tipos de pequenas moléculas bioativas para identificar suas proteínas alvo, "Sakurai disse.

p Próximo, os pesquisadores planejam explorar a utilidade de sondas de ouro-nanopartículas em estudos de identificação de alvos em células vivas, expandindo seu trabalho para levar em consideração as condições fisiológicas. Eles também planejam introduzir produtos naturais complexos e alguns produtos farmacêuticos nas nanopartículas de ouro para começar a identificar suas proteínas-alvo desconhecidas.