Встречающийся в природе биолюминесцентный белок, обнаруженный в глубоководных креветках, который помогает ракообразным выплевывать светящееся облако на хищников, был провозглашен как фактор, изменивший правила игры с точки зрения мониторинга того, как лекарства взаимодействуют с живыми клетками.
Доцент Института медицинских исследований Гарри Перкинса Кевин Пфлегер и его коллеги успешно протестировали взаимодействие NanoLuc в культурах живых клеток и опубликовали свою работу в выпуске журнала Nature Methods за этот месяц.
Они использовали биолюминесцентный резонансный перенос энергии (BRET) с NanoLuc, слитым с рецепторами, сопряженными с G-белком (GPCR), чтобы отслеживать, как лиганды, такие как естественные гормоны или лекарства, связываются с этими рецепторами на поверхности клетки.
"GPCR являются целью не менее 30% лекарств на рынке," он говорит.
Нанолюк представляет собой мощную фракцию природного биолюминесцентного фермента люциферазы, который является частью защитной системы креветок.
В новом методе, известном как NanoBRET, NanoLuc связывается с рецептором-мишенью, который может запускать передачу энергии, когда флуоресцентно меченый лиганд связывается с комплексом NanoLuc-рецептор.
"В результате излучается свет, как при включении молекулярной лампочки," он говорит
"Вы можете наблюдать яркий специфический сигнал, который исходит от [биологического] взаимодействия в режиме реального времени, пока происходит нормальное функционирование клеток."
Доктор Пфлегер говорит, что люцифераза, обычно используемая для этого типа экспериментов, просто не работает.
В отличие от NanoLuc, он не мог должным образом позиционировать себя за пределами клеточной мембраны для правильного функционирования.
Метод BRET может помочь в дальнейших открытиях лекарств
Он говорит, что принцип BRET работает так же хорошо для других взаимодействий рецептор-лиганд, и исследователи-исследователи лекарств, работающие над другими лекарственными мишенями, также могут извлечь выгоду из использования NanoLuc.
"Понимание того, как лиганды связываются с рецепторами, а также силы и эффективности связывания, невероятно важно для открытия и разработки лекарств," Доктор Пфлегер говорит.
"Эти характеристики связывания указывают на то, сколько лекарства потребуется для достижения оптимального лечебного эффекта."
Доктор Пфлегер говорит, что аллостеризм, концепция, согласно которой лекарства не обязательно должны связываться с тем же местом, где связывается естественный гормон, – это будущее фармакологии.
"Если клеточная функция похожа на игру на пианино, большинство наркотиков хлопают по клавишам или закрывают крышку," он говорит.
"Аллостерическая модуляция дает возможность вернуть мелодию, которую пытается воспроизвести тело."
Доктор Пфлегер будет использовать NanoBRET для дальнейшего изучения нюансов того, как и где различные лекарства связываются с рецепторами и как это может иметь тонкое влияние на функцию клеток.