p As células jogam um jogo preciso de telefone, enviando mensagens entre si que desencadeiam ações mais adiante. Com sinalização clara, as células alcançam seus objetivos. Na doença, Contudo, os sinais se rompem e resultam em mensagens confusas e consequências indesejadas. Para ajudar a analisar esses sinais e como eles funcionam na saúde - e dão errado na doença - os cientistas marcam as proteínas com rótulos que podem seguir enquanto as proteínas interagem com o mundo molecular ao seu redor. p O desafio é descobrir quais proteínas rotular em primeiro lugar. Agora, uma equipe liderada por pesquisadores da Universidade de Agricultura e Tecnologia de Tóquio (TUAT) desenvolveu uma nova abordagem para identificar e marcar as proteínas específicas. Eles publicaram seus resultados em 1º de junho em Angewandte Chemie .

p "Estamos interessados ​​em explorar os receptores de proteínas de certas moléculas de carboidratos que estão envolvidas na mediação da sinalização celular, particularmente em células cancerosas, "disse o autor do artigo Kaori Sakurai, professor associado do Departamento de Biotecnologia e Ciências da Vida da TUAT.

p As moléculas de carboidratos, chamados ligantes, são normalmente expressos na superfície das células e são conhecidos por formar complexos dinamicamente com receptores de proteínas para coordenar funções celulares complicadas. Contudo, Sakurai disse, as proteínas responsáveis ​​pela ligação dos carboidratos têm sido difíceis de identificar porque elas se ligam muito fracamente às moléculas.

p Os pesquisadores projetaram um novo tipo de sonda de carboidrato que não se ligaria apenas às moléculas, mas se ligue firmemente a eles.

p "Usamos nanopartículas de ouro como arcabouço para anexar ligantes de carboidratos e eletrófilos - uma substância química que adora reagir com outras moléculas - de forma multivalente, "Sakurai disse." Por aqui, fomos capazes de aumentar muito a afinidade de ligação e a eficiência da reação em relação às proteínas de ligação a carboidratos. "

p Os pesquisadores aplicaram as sondas projetadas ao lisado celular, um fluido que contém as entranhas de células fragmentadas.

p "As sondas encontraram rapidamente as proteínas de ligação a carboidratos alvo, desencadear os grupos eletrofílicos para reagir com resíduos de aminoácidos doadores de elétrons em proteínas próximas, "Disse Sakurai." Isso resultou em proteínas firmemente reticuladas à superfície das nanopartículas de ouro, tornando mais fácil a análise subsequente de suas identidades. "

p A equipe avaliou vários grupos eletrofílicos para identificar o tipo mais eficiente para rotular suas proteínas-alvo.

p "Descobrimos que um determinado grupo eletrofílico denominado fluoreto de arilsulfonil é mais adequado para a marcação de afinidade de proteínas de ligação a carboidratos, "disse o co-autor Nanako Suto, um estudante de pós-graduação no Departamento de Biotecnologia e Ciências da Vida da TUAT. "Contudo, eles raramente têm sido usados ​​para identificar proteínas-alvo, presumivelmente porque eles reagiriam não seletivamente com vários outros, proteínas indesejadas. "

p Contudo, a escala de uso de fluoreto de arilsulfonila parece atenuar o problema.

p "A não seletividade não é um problema se o fluoreto de arilsulfonila for usado em concentrações muito baixas, na faixa da nanoescala, "disse o co-autor Shione Kamoshita, também aluno de pós-graduação no Departamento de Biotecnologia e Ciências da Vida, TUAT.

p A estrutura de nanopartículas de ouro exibe muitas cópias do grupo eletrofílico, que mantém a concentração local de fluoreto de arilsulfonila alta na superfície das nanopartículas, mas os restringe do sistema celular geral e de reagir a proteínas indesejadas. Com a alta concentração no nível nano, algumas cópias de grupos eletrofílicos podem reagir de forma eficiente com proteínas alvo.

p “Através deste processo, fomos capazes de alcançar a rotulagem de afinidade seletiva e altamente eficiente de proteínas de ligação a carboidratos em lisado celular, ", Disse Sakurai." Vamos aplicar o novo método na identificação de alvos de vários ligantes de carboidratos relacionados ao câncer e investigar sua função no desenvolvimento do câncer. Em paralelo, pretendemos explorar a utilidade geral deste novo design de sonda para várias outras pequenas moléculas bioativas, para que possamos acelerar a elucidação de seus mecanismos. "