Трехфункциональная молекула расшифровывает клеточную коммуникацию
Исследователи ETH Zurich разработали новую технологию для прямого определения факторов на поверхности живых клеток человека, с которыми связывается интересующая молекула. Технология успешно применена в вирусных и онкологических исследованиях.
Большинство лекарств действуют на поверхности клеток по модели «ключ-замок», связываясь со специфическими рецепторами. Однако часто вещества не полностью специфичны и связываются с дополнительными рецепторами, что может вызывать нежелательные побочные эффекты.
Как работает технология
В основе технологии — специально разработанный химический реагент «Triceps», созданный в коллаборации с группой профессора Эрика Каррейры. Реагент обладает тремя функциями:
- Связывание с исследуемым активным веществом (лекарством или сигнальной молекулой).
- Захват соответствующих рецепторов на поверхности живых клеток.
- Очистка стабилизированного молекулярного комплекса для последующего анализа.
После инкубации вещества с живыми клетками и стабилизации взаимодействия с помощью «Triceps», захваченные рецепторы идентифицируются с помощью масс-спектрометрии.
Преимущества и применение
Технология универсальна и позволяет идентифицировать рецепторы не только для лекарств, но и для:
- Растворимых белков (например, антител в крови).
- Поверхностных белков других клеток или патогенов (вирусов, бактерий).
В сотрудничестве с группой Джейсона Мерсера технология помогла выявить пять клеточных поверхностных белков, используемых вирусом Vaccinia для проникновения в человеческие клетки.
По сравнению с существующими методами, новая технология впервые позволяет непредвзято идентифицировать такие взаимодействия на живых клетках. Она также применима для анализа сложных образцов тканей. В экспериментах с образцами тканей пациентов с раком молочной железы исследователи смогли идентифицировать клеточные поверхностные белки, взаимодействующие с конкретным лекарством.
Перспективы
В будущем технология «Triceps» может позволить раннее обнаружение потенциальных нецелевых эффектов лекарств и улучшить понимание клеточной коммуникации. Исследователи планируют использовать её для изучения сложных биологических механизмов, поскольку для множества терапевтических и природных молекул факторы связывания на живых клетках остаются неизвестными.