Jak śledzić aktywność różnych enzymów na raz?

Fot. Fotolia
Fot. Fotolia

Nową metodę do równoległego obrazowania aktywności enzymów opracowali badacze z Politechniki Wrocławskiej, we współpracy z amerykańskimi badaczami. Badania ukazały się w czasopiśmie JACS.

Enzymy proteolityczne (proteazy) kontrolują praktycznie wszystkie ścieżki metaboliczne w organizmach żywych. Zaburzenie ich działania prowadzi do rozwoju wielu chorób cywilizacyjnych, w tym nowotworów, cukrzycy, chorób neurodegeneracyjnych czy utraty odporności przed patogenami.

W ostatnich latach udało się odpowiedzieć na wiele ważnych pytań dotyczących zaangażowania proteaz w rozwój poszczególnych chorób przy zastosowaniu markerów chemicznych (z ang. Activity-Based Probes).

Zaletą stosowania takich markerów jest ich zdolność do obrazowania wyłącznie aktywnych enzymów, czyli takich, które biorą czynny udział w danym procesie biologicznym. Niemniej nadal jednym z największych wyzwań jest stworzenie markerów oddziałujących selektywnie z jednym enzymem, a także możliwość obrazowania kilku enzymów w jednym miejscu w tym samym czasie.

Te właśnie problemy w dużej mierze udało się rozwiązać naukowcom z Politechniki Wrocławskiej we współpracy z badaczami z Kalifornii (Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute, USA). Zaprojektowali oraz zsyntetyzowali oni markery chemiczne o bardzo wysokiej specyficzności.

Układ, który badacze nazwali - „A toolbox of fluorescent probes” - wykorzystano do obrazowania aktywności proteaz serynowych w neutrofilach - enzymach niezwykle ważnych w obronie organizmu gospodarza przed patogenami, ale także zaangażowanych w rozwój nowotworów (przede wszystkim raka płuc).

Przy wykorzystaniu metod obrazowania (mikroskopem fluorescencyjnym oraz cytometrii przepływowej) udało się wykazać, iż możliwe jest równoległe monitorowanie neutrofilowych enzymów w tym samym czasie, pomimo ich różnej aktywności oraz stężenia w neutrofilach. Co więcej, przy użyciu powyższych markerów po raz pierwszy zaobserwowano nierównomierną dystrybucję proteaz serynowych w pierwszorzędowych granulkach neutrofilii (azurofilach).

Takie wzajemne wykluczanie się pomiędzy sobą proteaz serynowych w neutrofilach nigdy wcześniej nie zostało zaobserwowane, co sugeruje istnienie nieznanego mechanizmu dystrybucji tych enzymów do granuli. Ta obserwacja może mieć duże znaczenie biologiczne. Badania te są kontynuowane.

Wyniki badań zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie JACS. Wiodącym autorem całego projektu jest dr inż. Paulina Kasperkiewicz, która prowadziła badania w grupie prof. Marcina Drąga oraz w ramach stażu podoktorskiego w grupie prof. Guya S. Salvesena. O badaniach poinformowano na stronie Fundacji na rzecz Nauki Polskiej (Kasperkiewicz i Drąg są laureatami programów FNP).

PAP - Nauka w Polsce

lt/ ekr/

Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.

Czytaj także

  • Zgniotek cynobrowy. Fot. Adobe Stock

    Białystok/ W mieście występuje 11 bardzo rzadkich gatunków chrząszczy

  • Ząb popielicy Glis sackdillingensis (Heller, 1930) (ZPAL M. VIII/b/G2/1) znaleziony w lokalizacji Węże 2. Wiek zęba oszacowany na 2.9–2.6 miliona lat - późny Pliocen. A. Fotografia górnej powierzchni szlifu. Żółta ramka [C] wskazuje region objęty próchnicą. B. Model 3D wykonany z użyciem mikrotomografii rentgenowskiej ze wskazaniem rejonu zmienionego chorobowo. A1/B1 schematy zęba i jego położenia. C. Obraz ze skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) szkliwa zęba dotkniętego próchnicą. D, E, F skamieniałe bakterie ze wskazaniem miejsca ich położenia w obrębie ubytku. Autorem jest dr hab. Błażej Błażejowski.

    Znaleziono ząb małego gryzonia sprzed ponad 2,5 mln lat – ze śladami próchnicy

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

newsletter

Zapraszamy do zapisania się do naszego newslettera