Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
Posted in | Nanomedicine | Nanosensors

Techniek kan leiden tot een betere Biosensors, Disease Therapeutics en diagnostische reagentia

Published on September 3, 2009 at 10:25 AM

Onderzoekers van het US Department of Energy's Argonne National Laboratory hebben een systematische methode om de stabiliteit van antilichamen te verbeteren. De techniek zou kunnen leiden tot een betere biosensoren, ziekte therapeutische en diagnostische reagentia en non-laboratorium toepassingen, waaronder herstel van het milieu.

Eiwitstabiliteit komt voort uit netwerken van inter-atomaire interactie. In dit eiwit, is een netwerk gevormd wanneer Q37, een oppervlakte aminozuur residu, een waterstofbrug met aminozuur residu Y86 vormen en interageert met aminozuurresidu D82 via een brug het water molecuul. Bronvermelding: Raj Pokkuluri.

Antilichamen zijn eiwitten die door mens en dier te verdedigen tegen infecties, ze worden ook gebruikt voor de diagnose en behandeling van een aantal ziekten en toxines en ziekteverwekkers op te sporen. "De voornaamste kwestie met antilichamen is dat ze fragiel en kortstondig buiten de koelere temperatuur-gecontroleerde omgevingen, het maken van hun nut meestal beperkt tot toepassingen in het laboratorium", zegt senior Argonne biofysicus Fred Stevens, het project principe onderzoeker.

In het bijzonder, "antilichamen gestabiliseerd, met volledige functionaliteit, kunnen worden gebruikt in diagnostische kits en de opsporing die kunnen overleven in minder dan optimale omstandigheden en worden opgeslagen voor jaren in een tijd, 'zei Stevens. "Ze kunnen gebruikt worden om ziekten als kanker te bestrijden. Ze kunnen ook worden gebruikt als basis voor biosensoren dat continu kan detecteren voor ziekteverwekkers zoals botulinum, ricine en miltvuur in plaatsen zoals luchthavens en metrostations-locaties waar het momenteel niet mogelijk om doorlopend detectie van pathogenen, omdat antistoffen niet kunnen verdragen van de milieu-omstandigheden. "

Argonne heeft financiële steun verleend in de richting van onderzoek Stevens '. Eerder onderzoek gefinancierd door de National Institutes of Health toonde aan dat het mogelijk was om antistoffen te stabiliseren na een team onder leiding van Stevens onverwacht ontdekt dat natuurlijke antilichamen bevatten aminozuur vervangingen stabiliseren.

Antilichamen zijn opgebouwd uit vier Polypeptiden-twee lichte ketens en twee zware ketens. Deze ketens zijn opgebouwd uit modules bekend staat als constante en variabele domeinen. De lichte en zware keten hebben elk een variabel domein, die samen komen om de antigeen-bindingsplaats vormen. Vanwege de grote diversiteit van aminozuren in de variabele domeinen, verschillende antilichamen in staat zijn om interactie met een effectief onbeperkt aantal doelen.

Soms wordt deze variabiliteit komt op een prijs, de amyloid-vormende lichte ketens waren minder stabiel dan hun normale tegenhangers. Maar zelfs amyloid-vormende lichte ketens hebben aminozuursubstituties dat de stabiliteit te verbeteren. Bij het zeven van deze aminozuur veranderingen werden ingevoerd in een amyloid-vormende variabel domein, was een miljard-voudige verbetering in thermodynamische stabiliteit verkregen als gevolg van een veel hogere verhouding van natieve proteïne plooien naar ongevouwen eiwitten-een belangrijke bepaald van antilichamen houdbaarheid.

"Ons werk op dit gedetailleerde niveau had ons geleerd dat antilichaam stabilisatie mogelijk is, maar we moesten om te zien of antilichamen worden gestabiliseerd, zonder afbreuk te doen aan hun functie en doen dat met een matige experimentele investeringen," Stevens gezegd. Recent werk suggereert dat deze doelen zijn potentieel haalbaar. Om pro-actief verbeteren van de stabiliteit van een ander antilichaam variabel domein, Argonne onderzoekers stelde een korte lijst van 11 kandidaat-aminozuur veranderingen. Vier van het aminozuur veranderingen verbeterde antilichaam stabiliteit en wanneer ze samen gecombineerd in het oorspronkelijke domein hebben zij een 2000-voudige verbetering in de stabiliteit.

Een follow-up experiment met behulp van een functioneel antilichaam fragment was in staat om antistoffen stabiliteit vergelijkbaar te verbeteren, zonder verlies van antilichamen functionaliteit. Beide experimenten nodig zijn ongeveer een maand in plaats volbrengen van de mogelijk open tijd die nodig is voor de meeste eiwitten stabilisatie-projecten.

Last Update: 27. October 2011 13:44

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit