Uusi menetelmä paljastaa proteiinien vuorovaikutusten salaisuuksia lääkekehityksen vauhdittamiseksi
Oulun yliopiston ja yhdysvaltalaisen Texas A&M yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uuden menetelmän tutkia, miten proteiinit toimivat yhdessä niihin sitoutuvien pienten molekyylien eli ligandien kanssa. Menetelmä voi tehostaa esimerkiksi lääkkeiden kehitystä.
Proteiini-ligandivuorovaikutukset ovat keskeisessä roolissa monissa elimistön toiminnoissa. Niiden tutkiminen on kuitenkin perinteisesti ollut hidasta ja haastavaa. Korkeatasoisessa Journal of the American Chemical Society -lehdessä äskettäin julkaistu menetelmä yhdistää kaksi edistynyttä tekniikkaa, jolloin päästään aiempaa nopeampaan ja yksityiskohtaisempaan analyysiin.
Uudella menetelmällä on mahdollisuus mullistaa proteiinien vuorovaikutusten ymmärtäminen osana solujen jatkuvaa kommunikointia. Näillä vuorovaikutuksilla ja niissä esiintyvillä häiriöillä voi olla merkittävä rooli muun muassa autoimmuunisairauksien ja hermosoluja rappeuttavien sairauksien, kuten Alzheimerin taudin, kehittymisessä. Virheellinen vuorovaikutus voi myös aiheuttaa solujen aggressiivista kasvua ja syöpää.
”Kehittämämme menetelmä voisi nopeuttaa uusien lääkkeiden kehittämistä ja auttaa ymmärtämää useiden sairauksien syntymekanismeja huomattavasti paremmin”, tutkijatohtori Otto Mankinen sanoo.
Tarkka ja nopea analyysi
Yhdistetyistä tekniikoista ensimmäinen, dDNP hyperpolarisaatio (dissolution dynamic nuclear polarization), vahvistaa tutkittavan ligandimolekyylin signaalin yli tuhatkertaiseksi. Näin molekyyli tulee paremmin havaittavaksi.
Toinen tekniikka, ultranopea NMR, nopeuttaa moniulotteista NMR-koetta merkittävästi. Tavanomaisessa moniulotteisessa NMR-menetelmässä koe toistetaan useita kertoja, jotta koko moniulotteinen data saadaan mitattua. Ultranopeassa lähestymistavassa yksi moniulotteisen datan ulottuvuus koodataan näytteen eri kerroksiin. Tätä kutsutaan avaruudelliseksi koodaukseksi. Yhden mittauksen moniulotteinen NMR-menetelmä helpottaa myös merkittävästi hyperpolaroinnin hyödyntämistä signaalin kasvattamiseksi.
Nämä kaksi tekniikka yhdistämällä tutkijat voivat nyt saada yksityiskohtaista tietoa ligandin sitoutumisesta proteiiniin yhdellä kokeella ligandimolekyylin eri signaaleista huomattavasti nopeammin kuin perinteisillä menetelmillä, jotka rajoittuvat yhden signaalin mittaamiseen kerrallaan. Uusi menetelmä avaa ovet nopeammalle ja tehokkaammalle lääkekehitykselle, sillä tutkijat voivat ymmärtää paremmin, miten mahdolliset lääkemolekyylit vaikuttavat niiden kohteena oleviin proteiineihin.
Tutkimuksen päätekijät työskentelevät Oulun yliopistossa ja Texas A&M yliopistossa. Tulokset on julkaistu avoimesti saatavilla olevassa artikkelissa: Chang Qi, Otto Mankinen*, Ville-Veikko Telkki and Christian Hilty*: Measuring Protein−Ligand Binding by Hyperpolarized Ultrafast NMR, J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 5063−5066. https://doi.org/10.1021/jacs.3c14359
Tutkimuksen päärahoittajia olivat Suomen Akatemia, Yhdysvaltain terveysvirasto sekä Euroopan tutkimusneuvosto.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Akatemian tutkijatohtori Otto Mankinen, NMR-spektroskopian tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto, 040 562 9942, otto.mankinen@oulu.fi
Viestintäasiantuntija Meri Rova, Oulun yliopisto, 050 464 3361, meri.rova@oulu.fi
Kuvat
Linkit
Tietoja julkaisijasta
Oulun yliopisto on monitieteinen, kansainvälisesti toimiva tiedeyliopisto. Tuotamme uutta tietoa ja ratkaisuja kestävämmän tulevaisuuden rakentamiseksi sekä koulutamme osaajia muuttuvaan maailmaan. Tärkeimmissä yliopistovertailuissa Oulun yliopisto sijoittuu kolmen prosentin kärkeen maailman yliopistojen joukossa. Meitä yliopistolaisia on noin 17 000.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Oulun yliopisto
Kutsu medialle: Miten luonto tuottaa terveysvaikutuksia ruokaan? Yleisötilaisuus Hyvinkäällä3.5.2024 09:20:00 EEST | Kutsu
Oulun yliopiston johtaman Argumenta-hankkeen Terve ympäristö – terve ihminen sekä FOOD-tutkimusohjelman yhteinen yleisötilaisuus Hyvinkäällä Knehtilän tilalla 7. toukokuuta esittelee uusinta tutkimustietoa ruoan terveellisyydestä.
Kohti yliopistoa -koulutus tukee maahanmuuttajien polkua yliopistoon2.5.2024 10:02:05 EEST | Tiedote
Oulussa alkaa valmentava koulutus maahanmuuttajille, joiden tavoitteena on suomenkielisiin yliopisto-opintoihin hakeutuminen. Oulun ja Lapin yliopistojen toteuttama Kohti yliopistoa -koulutus on ainutlaatuinen Pohjois-Suomessa. Haku ensimmäiseen koulutukseen on juuri alkanut.
Raskausdiabeteksen diagnostisia kriteerejä ei ole Suomessa syytä muuttaa2.5.2024 06:50:00 EEST | Tiedote
Raskausdiabetes on yksi yleisimmistä raskaudenaikaisista ongelmista, johon Suomessa sairastuu keskimäärin viidesosa synnyttäjistä, yhteensä noin 9 000 naista vuosittain. Raskausdiabeteksen merkittävin seuraus on sikiön liian suuri koko eli makrosomia, joka lisää syntymään liittyviä komplikaatioita.
Kimalaiset rakentavat legopalikoilla tiedettä ja tunnistavat tiimityön arvon1.5.2024 03:01:00 EEST | Tiedote
Oulun yliopiston tuore tutkimus kertoo kimalaisten uskomattomasta kyvystä ymmärtää tiimityön tärkeys uusissa haasteissa. Tutkimus, joka julkaistiin arvostetussa Proceedings of the Royal Society B -tiedelehdessä, paljastaa että kimalaiset eivät ole pelkkiä ahkeria pölyttäjiä, vaan myös nokkelia tiimityöläisiä. Ne oppivat työskentelemään yhdessä ratkaistakseen vaativia tehtäviä ja näyttävät ymmärtävän parinsa roolin. Myös kimalaistutkimus-videot käytettävissä.
Sokerituotteiden verotuksella ei ole vaikutusta hammashoidon tarpeeseen26.4.2024 06:45:00 EEST | Tiedote
Oulun yliopiston tutkijat selvittivät sokerituotteita koskevan verotuksen vaikutuksia julkisen hammashoidon tarpeisiin ja kustannuksiin. Aihetta ei ole aiemmin tutkittu Suomessa.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme