Bu rehber yardımcı oldu mu?
DoktorClub’da Keşfet
Geliştirilmiş Tedaviler için Ligand Bağlanmasını İncelemeye Yönelik Araç Kutusu
İsviçre'deki Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne'deki (EPFL) araştırmacılar, araştırmacıların reseptör yoğunluğuna ve düzenlemesine dayalı olarak ligandlar ve ilgili reseptörleri arasındaki bağlanma etkileşimlerini…
İsviçre'deki Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne'deki (EPFL) araştırmacılar, araştırmacıların reseptör yoğunluğuna ve düzenlemesine dayalı olarak ligandlar ve ilgili reseptörleri arasındaki bağlanma etkileşimlerini keşfetmelerine olanak tanıyan bir DNA araç kutusu geliştirdi. İlaçlar ve hücreler arasındaki birçok farmakolojik etkileşimin ve aslında biyolojik sinyal moleküllerini içeren birçok fizyolojik veya patolojik etkileşimin temeli, ligand olarak adlandırılan ve tipik olarak hücre zarında bulunan bir reseptöre bağlanan bir molekülü içerir. Bu bağlanma oldukça spesifiktir, ancak mevcut ligandların yoğunluğundan etkilenebilir. Bununla birlikte, bu son araştırma, ligand düzenlemesi ve yapısal sağlamlık dahil olmak üzere ligand/reseptör bağlanmasını önemli ölçüde etkileyebilecek, yeterince takdir edilmeyen diğer bazı faktörlere de ışık tutmakta. Bu etkileşimleri test etmek ve daha etkili tedavilerin önünü açmak için araştırmacılar, bağlanmayı etkileyen faktörleri daha kolay test etmelerini sağlayan DNA tabanlı bir araç kutusu oluşturdu.
Ligand/reseptör bağlanması, insanlar ve patojenler tarafından kendi amaçlarına ulaşmak için kullanılabilen temel bir biyolojik süreçtir. İnsanlar söz konusu olduğunda, terapötik bir etki elde etmek için belirli reseptörleri hedef alan ilaçlar geliştiriyoruz. Bazı virüsler söz konusu olduğunda, hücrelerimizin içine erişmenin bir yolu olarak reseptörlere bağlanabilirler. SARS-CoV-2, örneğin burun ve akciğer hücrelerimize erişmek için ACE-2 reseptörünü bağlar. Bu süreçleri daha detaylı anlamak, onları virüsün hücrelere girmesini engellemek gibi faydalı şekillerde etkilememizi sağlar.
Çalışmaya katılan bir araştırmacı olan Maartje Bastings, “Bağlanma, hedef reseptörlerin eşik yoğunluğu tarafından tetiklendiğinde, biyolojik işlevi düzensizleştirebilecek rastgele etkileşimleri önlemenin anahtarı olan bu olaya süper seçici bağlanma diyoruz. Doğa tipik olarak işleri aşırı karmaşık hale getirmediğinden, yine de süper seçici bağlanmanın gerçekleşmesine izin verecek minimum bağlanma etkileşimi sayısını bilmek istedik. Ligand moleküllerinin düzenlendiği modelin seçicilikte bir fark yaratıp yaratmadığını da bilmek istiyorduk. Görünüşe göre yaratıyor.” dedi.
Bağlanma etkileşimlerini incelemek için araştırmacılar DNA'dan bir disk oluşturdular. DNA iyi anlaşılmıştır ve bu nedenle araştırmacılar onu bağlanmayı incelemek için bir yol olarak seçtiler. Ayrıca, üzerindeki ligandların kesin sayısını ve modelini kontrol edebilmeleri için diski nasıl tasarlayacaklarını da biliyorlardı. Araştırmacılar, altı ligandın süper seçici bağlanmayı sağlamak için ideal sayı olduğunu zaten belirlemişlerdi, ancak yeni araç setlerini kullanarak ligandların bir çizgi, üçgen veya daire şeklinde düzenlenmesinin de olduğunu keşfettiler. Bu süreci “çok değerlikli örüntü tanıma” olarak adlandırdılar.
Bastings, “SARS-CoV-2 virüsü şu anda virolojik uygulamalar söz konusu olduğunda ilk akla gelenlerden biri. Çalışmamızdan elde edilen içgörülerle, enfeksiyonu önlemek için virüse bağlanmak üzere tasarlanmış ligand modellerine sahip süper seçici bir parçacık geliştirmeyi veya virüsün bulaşmaması için bir hücre bölgesini bloke etmeyi hayal edebiliriz.” diye ekledi.
Ligand/reseptör bağlanması, insanlar ve patojenler tarafından kendi amaçlarına ulaşmak için kullanılabilen temel bir biyolojik süreçtir. İnsanlar söz konusu olduğunda, terapötik bir etki elde etmek için belirli reseptörleri hedef alan ilaçlar geliştiriyoruz. Bazı virüsler söz konusu olduğunda, hücrelerimizin içine erişmenin bir yolu olarak reseptörlere bağlanabilirler. SARS-CoV-2, örneğin burun ve akciğer hücrelerimize erişmek için ACE-2 reseptörünü bağlar. Bu süreçleri daha detaylı anlamak, onları virüsün hücrelere girmesini engellemek gibi faydalı şekillerde etkilememizi sağlar.
Çalışmaya katılan bir araştırmacı olan Maartje Bastings, “Bağlanma, hedef reseptörlerin eşik yoğunluğu tarafından tetiklendiğinde, biyolojik işlevi düzensizleştirebilecek rastgele etkileşimleri önlemenin anahtarı olan bu olaya süper seçici bağlanma diyoruz. Doğa tipik olarak işleri aşırı karmaşık hale getirmediğinden, yine de süper seçici bağlanmanın gerçekleşmesine izin verecek minimum bağlanma etkileşimi sayısını bilmek istedik. Ligand moleküllerinin düzenlendiği modelin seçicilikte bir fark yaratıp yaratmadığını da bilmek istiyorduk. Görünüşe göre yaratıyor.” dedi.
Bağlanma etkileşimlerini incelemek için araştırmacılar DNA'dan bir disk oluşturdular. DNA iyi anlaşılmıştır ve bu nedenle araştırmacılar onu bağlanmayı incelemek için bir yol olarak seçtiler. Ayrıca, üzerindeki ligandların kesin sayısını ve modelini kontrol edebilmeleri için diski nasıl tasarlayacaklarını da biliyorlardı. Araştırmacılar, altı ligandın süper seçici bağlanmayı sağlamak için ideal sayı olduğunu zaten belirlemişlerdi, ancak yeni araç setlerini kullanarak ligandların bir çizgi, üçgen veya daire şeklinde düzenlenmesinin de olduğunu keşfettiler. Bu süreci “çok değerlikli örüntü tanıma” olarak adlandırdılar.
Bastings, “SARS-CoV-2 virüsü şu anda virolojik uygulamalar söz konusu olduğunda ilk akla gelenlerden biri. Çalışmamızdan elde edilen içgörülerle, enfeksiyonu önlemek için virüse bağlanmak üzere tasarlanmış ligand modellerine sahip süper seçici bir parçacık geliştirmeyi veya virüsün bulaşmaması için bir hücre bölgesini bloke etmeyi hayal edebiliriz.” diye ekledi.