Innovation könnte schneller zu Drogen-Therapien führen und ein besseres Verständnis von Proteinen auf der mikroskopischen Ebene

    Membranproteine ​​sind die " Gatekeeper " , die Informationen und Moleküle in und aus einer Zelle passieren lassen . Bis vor kurzem war die mikroskopische Untersuchung dieser komplexen Proteinen wurde aufgrund von Einschränkungen von " Kraftmikroskopen " , die verfügbar sind , um Forscher und den eindimensionalen Ergebnisse offenbaren diese Mikroskope beschränkt. Jetzt haben Forscher an der Universität von Missouri ein dreidimensionales Mikroskop, das beispiellose Untersuchung von Membranproteinen und wie sie auf zellulärer Ebene zu interagieren ergeben entwickelt . Diese Mikroskope könnte dazu beitragen, Pharmaunternehmen zu bringen Medikamente schneller auf den Markt .

    "Kraft -Mikroskope sind sehr verschieden von den Mikroskopen wir im Biologieunterricht eingesetzt ", sagte Gavin King , Assistant Professor für Physik und Astronomie in der Hochschule der Künste

    Normalerweise messen Kraftmikroskopen die Kompression der Nadel gegen die Probe durch das Prellen eines einzelnen Laser aus dem Ausleger oder Arm , die die mikroskopische Nadel in Position hält. Da die Ausleger bewegt , lenkt es Licht, das auf eine hoch entwickelte Computer gesendet wird . Es werden die Ergebnisse interpretiert , so dass die Forscher eine Idee, wie die Membranproteine ​​sind mit der Zelle interagieren .

    In der Regel , um Membranproteinstrukturim Detail zu bestimmen, müssen Proben kristallisiert werden , oder gefroren ; Daher kann die Probe nicht untersucht , wie es in der in erster Linie flüssige Umgebung im Körper verhält.

    König und seine Kolleginnen und Forscher, Krishna Sigdel , ein Postdoctoral Fellow in der Abteilung für Physik, löste das Problem durch den Bau eigener Kraftmikroskop , das in der Lage, Membranproteine ​​in ähnlichen Bedingungen wie im Körper zu untersuchen ist . Verwendung eines herkömmlichen eindimensionalen Kraftmikroskop als Führer, das Team wurde eine zusätzliche Laser, der die zweite und dritte Dimension der Spitzenbewegung mißt , den Forschern in "Echtzeit " den Zugriff auf die Messung der Spitzen und Täler in der Membran -Protein und dynamischen Änderungen in diesen Strukturen .

    " Durch das Hinzufügen einer neuen Laser, der von unten ausgerichtet ist , im Wesentlichen haben wir der Kraftmikroskop zwei zusätzliche Dimensionen ", sagte König . " Mit dieser neuen Laser , sammeln wir das zurückgestreute Licht von nicht nur den Ausleger hält die Nadel , sondern auch die Spitze der Nadel , die zusätzliche Messungen gibt . Diese zusätzliche Flexibilität ermöglicht es uns, Informationen schneller erfassen und ermöglicht es unseren Mikroskop zur Arbeit in nahe der nativen Bedingungen in Fluid , wie sie in der Zelle gefunden werden , wodurch realistischere Ergebnisse ".

    König vorgeschlagen, dass ein Vorteil der dreidimensionalen Kraftmikroskopieist, dass es für eine bessere Interpretation, wie dynamische Form eines Proteins diktiert auch dessen Funktion. König sagte, dass durch das Studium , wie die Form der Proteine ​​ändern, können die Forscher bestimmen, wie Drogen zu binden und die Interaktion mit Zellen . Verwenden von Membranprotein Informationen können Pharmaunternehmen festzustellen, welche Moleküle zu verfolgen.