Questa interazione, nota come interazione proteina-ligando, è cruciale per molti processi biologici, ma il suo studio è stato tradizionalmente lento e insensibile. Il nuovo metodo, descritto nel Journal of American Chemical Society , combina due tecniche avanzate per superare queste limitazioni.

Un metodo ha il potenziale per rivoluzionare la nostra comprensione delle interazioni proteiche come parte della comunicazione continua delle cellule. Queste interazioni e le interruzioni che possono verificarsi possono svolgere un ruolo significativo, ad esempio nello sviluppo di malattie autoimmuni e malattie neurodegenerative come il morbo di Alzheimer. Ad esempio, le interazioni disfunzionali possono anche portare alla crescita cellulare aggressiva e al cancro.

"Il metodo che abbiamo sviluppato potrebbe accelerare in modo significativo lo sviluppo di nuovi farmaci e aiutarci a comprendere molto meglio i meccanismi di molte malattie", afferma il dott. Otto Mankinen dell'Unità di ricerca NMR, Università di Oulu.

Analisi rapida e dettagliata

La prima tecnica, l'iperpolarizzazione della dissoluzione dinamica della polarizzazione nucleare (d-DNP), agisce come un amplificatore di segnale, migliorando significativamente il segnale della molecola del ligando in esame. Soprattutto quando si studiano piccole quantità di sostanze e nuclei con scarsa abbondanza come il carbonio-13, l'iperpolarizzazione è uno strumento cruciale per rendere il segnale osservabile.

La seconda tecnica, Ultrafast NMR, consente l'uso dell'iperpolarizzazione nella misurazione di dati NMR multidimensionali. Le misurazioni NMR multidimensionali misurate convenzionalmente richiedono più ripetizioni per raccogliere dati completi.

Nell'approccio ultraveloce, una delle dimensioni viene codificata lungo il volume del campione a strati, con un metodo chiamato codifica spaziale. Dopo la codifica, le informazioni vengono lette con i principi della Risonanza Magnetica (MRI). In questo caso lo spettro NMR è stato codificato spazialmente e quindi l'attenuazione del segnale nel tempo è stata monitorata per più picchi spettrali.

Combinando queste tecniche, i ricercatori possono ora ottenere informazioni dettagliate sul legame proteina-ligando in un singolo esperimento per più segnali di ligando. L'approccio convenzionale è limitato a un singolo segnale per misurazione. Ciò apre le porte a una scoperta farmaceutica più efficiente consentendo agli scienziati di comprendere meglio come le potenziali molecole farmaceutiche interagiscono con i loro bersagli proteici.