![Functionele nanokanalen voor het detecteren van tyrosinefosforylering. Krediet: QING Guangyan Functionele ion-nanokanaal-gebaseerde benadering om tyrosinefosforylering te detecteren](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800/2020/functionalio.jpg)
Functionele nanokanalen voor het detecteren van tyrosinefosforylering. Krediet: QING Guangyan
Tyrosinefosforylering (pTyr) kan cellulaire signalering initiëren en cellulaire functies regelen. De ontregeling ervan is betrokken bij veel ziekten, vooral bij kanker. Specifieke detectie van pTyr-is belangrijk voor het ontwikkelen van gerichte antikankermedicijnen.
De veelgebruikte aanpak voor het detecteren van pTyr is gebaseerd op de radiometrische test met [γ-32P]-ATP als substraat, dat lijdt onder het gebruik van schadelijke radioactieve reagentia en het genereren van radioactief afval.
Op antilichamen gebaseerde methoden en sommige synthetische chemische sensoren zijn ook ontwikkeld om specifieke detectie van pTyr te bereiken voor screeningstesten op kinaseremmers. Deze methoden zijn echter niet kosteneffectief.
Onlangs ontwikkelde een onderzoeksgroep onder leiding van prof. Qing Guangyan van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academy of Sciences een nieuwe benadering op basis van een functioneel ionen-nanokanaalplatform voor de specifieke detectie van tyrosinefosforylering.
De resultaten zijn gepubliceerd in het Tijdschrift van de American Chemical Society op 7 september.
Door de meervoudige interacties van guanidiniumgroepen van arginineresiduen met gefosforyleerde residuen in eiwitten na te bootsen, ontwierpen de onderzoekers een functioneel polymeer met rijke guanidiniumgroepen om een ionen-nanokanaalsubstraat te modificeren, en ontwikkelden ze een functioneel nanokanaalapparaat.
Het polymeer zou het gefosforyleerde peptide (PP) kunnen herkennen door de binding van de guanidiniumgroep met de fosfaatgroep in PP, en een dergelijke herkenning versterken tot de conformatieverandering van het polymeer zelf. Verder werd de conformatieverandering omgezet in de “UIT-AAN” -verandering van de nanokanaalionenflux, waardoor uiteindelijk de detectie van PP werd bereikt door middel van de verandering in ionenstroom.
De specifieke herkenning voor pTyr-peptide van zijn tegenhangers pSer- en pThr-peptiden werd bereikt door een eenvoudige nanofluïdische logische poort te construeren wanneer Ca2+ werd geïntroduceerd als een competitief bindend element.
Belangrijk is dat de uitstekende pTyr-detectiecapaciteit de functionele nanokanalen beschikbaar maakt voor real-time monitoring van het pTyr-proces door tyrosinekinase op een peptidesubstraat, zelfs in een gecompliceerde toestand, en de proof-of-concept-studie van het monitoren van kinase-activiteit toont zijn potentieel aan in screening op kinaseremmers.
Minmin Li et al. Functionele nanokanalen voor het detecteren van tyrosinefosforylering, Tijdschrift van de American Chemical Society (2020). DOI: 10.1021 / jacs.0c06510
Tijdschrift van de American Chemical Society
Geleverd door Chinese Academy of Sciences