‎ باحثون يطورون طريقة سهلة وسريعة لتحديد البروتينات العلاجية واستكشافها

قال هاو تشن ، الأستاذ في قسم الكيمياء والعلوم البيئية في نيو إنفستمنت: “يعد قياس التغيرات الجزيئية في العمليات والمسارات المتعلقة بالأمراض أمرًا بالغ الأهمية لفهمنا لأسباب المرض واكتشاف مؤشرات حيوية جديدة لتشخيص وعلاج المرض”. معهد جيرسي للتكنولوجيا. تُظهر طريقتنا الجديدة أنه يمكننا تحديد عدد من الجزيئات الحيوية بدقة وبسرعة.

عمل الباحثون في معهد نيو جيرسي للتكنولوجيا مؤخرًا مع جامعة أوهايو وشركة Merck & Co لتطوير طريقة جديدة وفعالة لتحليل البروتين المستهدف. ستسرع هذه الطريقة من اختبار المرض واكتشاف الأدوية وتطوير اللقاحات.

تلقي هذه الدراسة ، التي نُشرت في مجلة الكيمياء التحليلية ، الضوء على نهج الفريق الجديد لقياس الطيف الكتلي لتحديد كمية البروتينات في العينات البيولوجية ، والتي قد تفتح أبوابًا جديدة لدراسة البروتينات في جسم الإنسان التي لا يمكن التعبير عنها إلا بكميات صغيرة. التي قد تعمل أو تلعب أدوارًا بيولوجية مهمة مثل المؤشرات الحيوية للمرض أو أهداف الأدوية أو الأجسام المضادة العلاجية.

يقول الباحثون إن المقاربة الطيفية الكتلي الجديدة والنهج الكهروكيميائي ، والتي يمكن أن تحدد بدقة طيف البروتينات الصغيرة وحتى الأجسام المضادة وحيدة النسيلة الكبيرة ، تمثل تقدمًا طال انتظاره في الأساليب الحالية في مجال كمية البروتين وإنتاج باهظ الثمن للمواد المركبة القياسية تحليل.

قال هاو تشن ، الأستاذ في قسم الكيمياء والعلوم البيئية في نيو إنفستمنت: “يعد قياس التغيرات الجزيئية في العمليات والمسارات المتعلقة بالأمراض أمرًا بالغ الأهمية لفهمنا لأسباب المرض واكتشاف مؤشرات حيوية جديدة لتشخيص وعلاج المرض”. معهد جيرسي للتكنولوجيا. وتابع: “طريقتنا الجديدة وجدت أنه يمكننا بدقة وسرعة تحديد مجموعة من الجزيئات البيولوجية.”

“يمكن أن يكون هذا النهج مفيدًا في أنواع مختلفة من أبحاث علوم الحياة ، بما في ذلك مكافحة جائحة فيروس كورونا ، حيث يمكن استخدامه لتحديد مستويات الأجسام المضادة المختلفة من مرضى المرحلة المصابة بشكل أسرع والمساعدة في تطوير اللقاح.” وأضاف تشين.

في علم البروتينات ، يمكن لتحليل قياس الطيف الكتلي أن يزود الباحثين بالقدرة على قياس آلاف البروتينات في تجربة واحدة تحت ظروف أو محفزات مختلفة. يمكن استخدامه أيضًا للكشف عن كيفية عمل بروتينات معينة في الخلايا السليمة والمريضة وتتفاعل وتتغير بمرور الوقت ، ويمكن أن تكشف المزيد عن التغييرات في كمية الأجسام المضادة التي يستخدمها الجهاز المناعي لمحاربة المستضدات مثل الفيروسات أو البكتيريا المنتجة.

يقول الباحث Benji Zhao ، طالب الدكتوراه في مختبر تشين والمؤلف الأول لهذه الورقة ، إن تقدير كمية البروتين يتم عادةً من خلال تقنيات قياس الطيف الكتلي التي تنتج ببتيدات تسمى النظائر الاصطناعية. عادة ما يتم تشديد هذه الببتيدات إلى تركيز معروف في العينات للمساعدة في تحديد كمية البروتين المطلوبة بناءً على كثافة الببتيدات المرتبطة بالبروتين بالنسبة للمعيار المحدد. قال تشاو: “التكلفة والوقت المستغرقان لصنع هذه النظائر يشكلان حاجزًا رئيسيًا يعيق التحليل الكمي في اكتشاف الأدوية وتطويرها”.

بدلاً من تحديد كمية البروتينات بناءً على الإشارة الكهروكيميائية الناتجة أثناء تحليل قياس الطيف الكتلي ، يعتمد نهج الفريق الجديد على التقدير المطلق للبروتين بناءً على الأكسدة الكهروكيميائية للببتيد البديل من البروتين المستهدف جنبًا إلى جنب مع قياس الطيف الكتلي لمنتج الأكسدة بحسب تشن يعلن أن هذا الاكتشاف هو باب. جديد في تمييز العديد من البروتينات عندما لا يكون هناك معيار أو معيار للتحليل.

أظهر الفريق طريقتهم الجديدة من خلال تحليل العديد من البروتينات مثل البيتاكازين والأبوميوغلوبين ، البروتينات النموذجية. من خلال العمل مع مجموعة بحثية ، تمكنوا أيضًا من تحديد كمية البروتين الرئيسي المتضمن في إيقاع الساعة البيولوجية بنجاح. استخدم الفريق أيضًا الببتيدات المحتوية على التيروزين كببتيدات بديلة للتقدير الكمي ووجدوا عمومًا أن نتائج تحليلهم كانت مشابهة لطرق وضع العلامات النظيرية التقليدية في الدقة.

قال تشين: “في الوقت الحالي ، من خلال الأدلة على عملنا ، أظهرنا أن هذه الطريقة يمكنها تحديد كمية البروتينات المختلفة بدقة من الأبوميوغلوبين إلى الأجسام المضادة العلاجية”. وتابع: “نظرًا لأن طريقتنا لا تتطلب معايير ، فإنها ستسمح بتحليل كمي واسع النطاق للبروتينات في الدم أو الأنسجة أو الأعضاء ، على عكس معايير الببتيدات ، التي توصف بالنظائر الثقيلة وما سنفعله أدناه طريقة جديدة لتقدير مستويات البروتين على “استخدام مجموعة واسعة من العينات البيولوجية المختلفة لاكتشاف الوظائف الحيوية للمرض”.

المصدر: https: //phys.org

ترجمة: عائشة جلال الأصفر

تويتر: @ Aisha36550897

مراجعة: خالد الصالحي

تويتر: @ خلودي

متصل

زر الذهاب إلى الأعلى