Novo método revela segredos de interações proteicas com potencial para descoberta de medicamentos
Crédito:Journal of the American Chemical Society (2024). DOI:10.1021/jacs.3c14359 Cientistas da Universidade de Oulu (Finlândia) e da Texas A&M University (EUA) desenvolveram um novo método para estudar como as proteínas interagem com pequenas moléculas de ligantes, abrindo caminho, por exemplo, para uma descoberta de medicamentos mais rápida e eficiente.
Esta interação, conhecida como interação proteína-ligante, é crucial para muitos processos biológicos, mas estudá-la tem sido tradicionalmente lento e insensível. O novo método, descrito no Journal of the American Chemical Society , combina duas técnicas avançadas para superar essas limitações.
Um método tem o potencial de revolucionar nossa compreensão das interações proteicas como parte da comunicação contínua das células. Estas interacções e as perturbações que podem ocorrer podem desempenhar um papel significativo, por exemplo, no desenvolvimento de doenças autoimunes e doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer. Por exemplo, interações disfuncionais também podem levar ao crescimento celular agressivo e ao câncer.
“O método que desenvolvemos pode acelerar significativamente o desenvolvimento de novos medicamentos e ajudar-nos a compreender muito melhor os mecanismos de muitas doenças”, diz o Dr. Otto Mankinen da Unidade de Investigação de RMN da Universidade de Oulu.
Análise rápida e detalhada
A primeira técnica, hiperpolarização por Dissolução de Polarização Nuclear Dinâmica (d-DNP), atua como um amplificador de sinal, aumentando significativamente o sinal da molécula do ligante sob investigação. Especialmente ao estudar pequenas quantidades de substâncias e núcleos de baixa abundância, como o carbono-13, a hiperpolarização é uma ferramenta crucial para tornar o sinal observável.
A segunda técnica, Ultrafast NMR, permite o uso de hiperpolarização na medição de dados multidimensionais de RMN. Medições de NMR multidimensionais medidas convencionalmente requerem múltiplas repetições para coletar dados completos.
Na abordagem ultrarrápida, uma das dimensões é codificada ao longo do volume da amostra em camadas, com um método denominado codificação espacial. Após a codificação, as informações são lidas com os princípios da Ressonância Magnética (MRI). Neste caso, o espectro de RMN foi codificado espacialmente e depois a atenuação do sinal no tempo foi monitorizada para múltiplos picos espectrais.
Ao combinar essas técnicas, os pesquisadores podem agora obter informações detalhadas sobre a ligação proteína-ligante em um único experimento para múltiplos sinais de ligante. A abordagem convencional é limitada a um único sinal por medição. Isto abre portas para uma descoberta mais eficiente de medicamentos, permitindo aos cientistas compreender melhor como as potenciais moléculas de medicamentos interagem com os seus alvos proteicos.
