Bruker에서 Functionalized 끝을 가진 원자 군대 현미경 검사법을 사용하는 조사되는 약 상호 작용

AZoNano의

토픽 명부

배경
견본 준비
합성 지원에 Vancmycin 끝을 사용하는 동적인 군대 분광학
살아있는 박테리아에 방면 사건을 지도로 나타내기
결론
수신 확인

배경

현재 항균 약은 pharmacoresistance에게 불린 현상에게 가까운 장래에 효과 없는 치러야하 될지도 모릅니다. 이것은 항생제에 기인한 bacteriocidal (세포 살해) 또는 세균 발육 저지 (성장의 금지) 효력을 저항하는 미생물의 기능을 나타납니다. 박테리아는 항생제의 대폭적인 사용 그리고 오용에 의해 모는 진보 프로세스를 통해 약 저항을 취득하기 위하여 알려집니다. 이 공중 위생 문제가 극복되지 않는 경우에, 감염증의 광범위는 불치에 될 수 있었습니다. 미생물에 대한 약물 효과의 기계장치는 현재까지 불완전하게 이해됩니다. 많은 질문은 응답되는 것을 남아 있습니다: 약은 왜 능률적인 중단합니까? 우리는 어떻게 잘 그들을 선정해서 좋습니까? 우리는 약 저항하는 박테리아의 발달을 감속해서 좋습니까?

Vancomycin는 포도상 구균 연쇄상 구균 및 enterococci와 같은 그램 양성 박테리아에 작동하는 당펩타이드 항생제입니다. 그것은 peptidoglycan 선구자의 종말 D 날개 D 날개에 specifi를 cally 묶어, transglycosylation와 transpeptidation를, peptidoglycan 종합을 위해 필요로 한 2개의 중요한 단계 방지해, cellysis에 결국 지도하. 원자 군대 현미경 검사법은 (AFM) 약에 의하여 그들의 표적과 상호 작용하는 쪽에 관하여 관련된 정보를 제공하는 약학의 필드에 있는 이미 그것의 이점을 보여주었습니다. 이 기술은 또한 단 하나 유생분자 사이 pico 뉴톤 군대 감도를 가진 사건을 방면하는 측정하도록 이용될 수 있습니다.

존재하는 연구 결과에서는, vancomycinmodified 끝은 vancomycin/D 날개 D 날개 상호 작용의 군대 그리고 역동성을 측정하기 위하여 이용되었습니다. 이 측정은 모형 기질에 뿐 아니라 사는 Lactococcus lactis 박테리아에 했습니다.

숫자 1. 시험 functionalized AFM의 의무적인 특이성은 기울여 모형 기질을 사용하

견본 준비

박테리아는 급격하게 증가된 문화에서 가을걷이되고, 버퍼에서 resuspended, 다공성 폴리탄산염 막에 고정되었습니다. AFM 접촉형 심상과 forcedistance 곡선은 Bruker 다중 상태 AFM를 사용하여 장악되었습니다. 측정은 Bruker의 삼각형 모양 실리콘 질화물 외팔보를 사용하여 실행되었습니다. 군대 측정을 위해, 최대 적용되는 군대는 250 pN에 압흔을 극소화하기 위하여 지켜졌습니다. 친화력 심상은 16 x 16의 군대 거리 곡선 소집을 기록하고, 어느 정도 지역에 각각을 위한 접착 군대를 산출해서 장악되었습니다. 외팔보의 봄 불변의 것은 ~0.011 N/m.이기 위하여 찾아냈습니다.

합성 지원에 숫자 2. vancomycin/D 날개 D 날개 상호 작용의 단 하나 분자 군대 분광학. 금 끝은 bis (vancomycin) cysteamide로 OEG로 반작용되는 금 지원 종결되는과 OEG가 D 날개 D 날개 펩티드로 프로피온산 산 모이어티 공유 원자가로 동안에 functionalized. (a) 대표적인 군대 곡선 및 높은 재현성과 더불어 vancomycin 끝과 D 날개 D 날개 지원 사이 PBS 버퍼에서, 장악되는 접착 막대 그래프 (n = 978). (b) 접착 주파수의 극적인 감소를 보여주는 자유로운 D 날개 D 날개 펩티드로 달성되는 대조 실험. (c) 일정한 상호 작용 시간 유지하고 있 동안 및 (각 자료점을 위한 100개 측정) 진입 속도 수축력 도중 선적 비율의 대수의 기능으로 접착 군대의 작의. (d) 일정한 접근 및 수축력 속도 (각 자료점을 위한 100개 측정)를 지키고 있는 동안 상호 작용 시간의 기능으로 접착 주파수의 작의.

도표 1. 화학 전략은 그러므로 측정되고 추정된 실험적인 데이터의 개요를 가진 숫자 1에서 기술됩니다

실험 타당성 검사 결과
기록 군대 거리는 숫자 2A를 대 대조 실험 구부립니다
숫자 2B
단 하나 분자 접착 군대 98 ± 33 pN (n=978)
다양한 짐 비율을 가진 기록 군대 곡선
숫자 2C
에너지 장벽의 길이 가늠자 xB ~ 0.36 nm
  영 군대에 분리의 활동적인 떨어져 비율 불변의 것 Koff = 2x10-3 s-1
선적 비율 불변의 것을 지키고 있는 동안 다양한 상호 작용 시간
제 2 계산하십시오
필요한 연결의 반 극대 확율을 위한 상호 작용 시간 t0.5 = 0.25s
  협회 비율 불변의 것
Kon = t0.5 -1NAVoff
Kon = 5개 M-1 s-1
  평형 불변의 것
KD = K/Koffon
Kd = 0.4 mM

 

합성 지원에 Vancmycin 끝을 사용하는 동적인 군대 분광학

군대 거리 곡선 측정은 합성 지원에 vancomycin와 D 날개 D 날개 사이 단 하나와 specifi c 접착 군대를 확인합니다. 동적인 분광학 데이터는 느린 바인딩 프로세스를 보여줍니다. 이 사건의 평형 분리 불변의 것은 이전 연구 결과에서 보다는 높이 0.4 mM, i.e이기 위하여 찾아냈습니다. 이것은 승인 프로세스를 바꿀 수 있는 D 날개 DAla 펩티드 설명될 수 있습니다, 와 vancomycin의 주위에 입체 지장 효력에 의해.

살아있는 박테리아에 방면 사건을 지도로 나타내기

숫자 3에서 보이는 것처럼, vancomycin 끝은 Lactococcus 살기 lactis에 단 하나 D 날개 D 날개 펩티드의 배급을 지도로 나타내기 위하여 이용되었습니다. 군대 곡선은 케이스의 대략 12%에 있는 기록한 전시 방면 사건이었습니다. 평면 지원에 이전 실험과 반대로, 접착 군대 막대 그래프는 83 ±에 (n = 1536년) 최대를 가진 접착 군대의 이항 배급을 22 pN와 150 ± 16 pN (숫자 3C) 제시했습니다. 첫번째 첨단은 그것의 가치가 평면 지원 (~98 pN)에 찾아내기 것에 가깝기 때문에 단 하나 상호 작용을 반영하고 생각됩니다. 그밖 첨단은 vancomycin를 위한 유명한 현상인 협력적인 바인딩을 반영할 수 있습니다. 이 상호 작용의 특이성은 돌연변이체 박테리아의 사용에 의해 입증되어 D 날개 D 날개 대신에 D 날개 D LAC에 의하여 끝나기 peptidoglycan 선구자 생성.

살아있는 박테리아에 D 날개 D 날개 사이트의 숫자 3. 화상 진찰과 시험. (a) 특히 사단 프로세스 도중 비침범성과 제자리 화상 진찰을 위해 적응시키는 다공성 중합체 막으로 덫을 놓는 versalia 세포에 있는 무게 Lactococcus 단 하나 latics를 보여주기 AFM 심상. 구조물 반지 같이 격막 지역은 뿐 아니라 새로 종합된 peptidoglycan에서 부유하 생각됩니다 (백색 상자). (B, C) 격막 지역에 있는 vancomycin 끝과 살아있는 박테리아 사이에서 기록되는 대표적인 군대 곡선을 가진 접착 작도법과 접착 군대 막대 그래프 (n = 1536년). (지도로 나타내기 접착 및 막대 그래프에 모두 방면 사건의 장관 감소의 결과로 D 날개 D 날개 대신에 D 날개 D LAC 결말, 전시 돌연변이체 박테리아에 실행되는 D, E, F) 동일 실험.

결론

항생제 변경한 끝을 가진 단 하나 분자 AFM 군대 측정은 항생제 방면 군대의 측정 및 살아있는 박테리아에 그들의 대응 ligands의 지도로 나타내를 가능하게 합니다. 관련된 매개변수는 새로운 약의 발달 그리고 개선을 위한 중대한 도움의 일 수 있는 약 표적 상호 작용의 specifi 도시 그리고 역동성에 관하여 정보 제공 군대 분광학 측정에서 추출될 수 있습니다.

수신 확인

이 일은 과학적인 연구 (FNRS)를 위한 국제적인 기초에 의해, Université catholique de Louvain (Fonds Speciauxx de Recherche), Scientifi c를 위한 Offi 연방 세륨, 기술 및 문화적인 사변 (매력 프로그램의 Interuniversity 폴란드), 및 오스트리아 과학 기초 (계획사업 P-15295) 지원되었습니다. J. Errington의 실험실에 있는 일은 BBSRC에서 교부금에 의해 투자되었습니다. 우리는 열 증발기의 사용을 L. Piraux, 스캐닝 전자 현미경의 사용을 위한 E. Ferain를 감사합니다. Y.F. Dufrenee와 P. Hols는 FNRS의 연구원입니다. 미국 화학제품 사회의 허가로 간행하는.

이 정보는 Bruker 계속 Nano 표면에 의해 제공된 물자에서 sourced, 검토해서 그리고 적응시켜 입니다.

이 근원에 추가 정보를 위해 Bruker Nano 표면을 방문하십시오.

Date Added: Apr 2, 2008 | Updated: Jan 23, 2014

Last Update: 23. January 2014 11:17

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