Biochemische Technik zum Auffinden kleiner Moleküle, die von Forschern entdeckt wurden

Lipidflöße, ein Bestandteil der Plasmamembranen, die alle Zellen im menschlichen Körper umgeben, sind unter anderem für die Regulierung der Struktur der Membranen unerlässlich. Aber sie sind schwer zu untersuchen, weil traditionelle biochemische Methoden dazu neigen, sie zu zerstören.

Chuck Sanders, stellvertretender Dekan für Forschung, Professor für Biochemie und Medizin und Aileen M. Lange & Annie Mary Lyle Chair for Cardiovascular Research, und sein Labor arbeiteten mit der korrespondierenden Autorin Anne Kenworthy an der University of Virginia School of Medicine zusammen, um neue Entdeckungstechniken zu entwickeln die kleinen Moleküle, die Lipidflöße regulieren. Ihr Artikel erschien in ACS Central Science im Februar 2022.

„Raft-modulierende kleine Moleküle sind wahrscheinlich ein wichtiger Bestandteil grundlegender biologischer Prozesse“, sagte Sanders. „Lipidflöße sind wie eine Clique auf einer Party – immer zusammen. Diese Arbeit beschreibt einen Weg, die kleinen Moleküle zu entdecken, die diese Molekülcliquen entweder ‚auflösen‘ oder ihre Bildung fördern.“

Lipidflöße bestehen aus Lipiden und Proteinen, die zusammenkleben, wenn sie sich innerhalb der Plasmamembran bewegen, wie kleine Flöße im Ozean. Sie unterstützen den Zelltransport, die Signalübertragung und die Funktionen des Immunsystems. Zum Beispiel wird angenommen, dass die Enzyme, die für die Produktion des Amyloid-beta-Polypeptids verantwortlich sind, das eng mit der Alzheimer-Krankheit verbunden ist, in Lipidflößen vorhanden sind.

Mehr über die Moleküle zu erfahren, die die Lipid-Raft-Funktion regulieren, könnte sich also als krankheitstherapeutisch herausstellen. Zusätzlich zu Alzheimer wurden Veränderungen in Lipidflößen mit Krebszellen in Verbindung gebracht, die gegen Chemotherapie resistent sind. Diese Moleküle werden auch wichtige Forschungswerkzeuge sein, die Forscher besser in die Lage versetzen werden, die Rolle von Flößen in gesunden und kranken biologischen Prozessen zu untersuchen.

„Kurzfristig sollten die robusten Methoden, die in dieser Arbeit beschrieben werden, zur Entdeckung kleiner Molekülwerkzeuge führen, die entweder zur Verstärkung oder Unterdrückung der Bildung von Lipidflößen in der Forschung verwendet werden können“, sagte Sanders. „Langfristig hoffen wir, dass einige der entdeckten Moleküle in Forschung, Biotechnologie und Medizin nützlich sein werden.“

Die Screening-Technik ist zum Patent angemeldet, das von Vanderbilt und der University of Virginia geteilt wird. Das Sanders-Labor wird den in diesem Artikel beschriebenen Screening-Ansatz erweitern und verfeinern.

„Wir versuchen, diesen Ansatz voranzutreiben, um kleine Moleküle zu entdecken, die speziell dabei helfen, Membranproteine ​​in und aus den Lipidflößen zu treiben“, sagte Sanders.