Malmö universitet redovisar en metod där syntetiska receptorer möjliggör detektering av cellulära proteinförändringar med hög precision. På sikt kan resultaten bidra till en mer tillförlitlig cancerdiagnostik och mer individanpassad behandling.
Ett internationellt forskarteam under ledning av Anil Incel och Börje Sellergren vid Malmö universitet har skapat syntetiska receptorer som kan isolera proteinfragment som bär fosfatgrupper på exakt definierade positioner, även när de är omgivna av tusentals andra molekyler med påfallande liknande strukturer.
Känsligheten dess styrka
Arbetet utgör ett viktigt steg mot analys- och diagnostikverktyg som kan avslöja sjukdomsrelaterade molekylära förändringar som inte fångas upp av de metoder som används idag.
– Det handlar om var den så kallade fosforyleringen sker och hur stor del av proteinet som modifieras. Två proteinfragment kan se nästan identiska ut, men ändå bära på helt olika biologisk information. I vårt fall ville vi kunna skilja mellan fosforyleringar som endast ligger en aminosyra ifrån varandra, säger Anil Incel, forskare vid institutionen för biomedicinsk vetenskap vid Malmö universitet.
Onormal fosforylering har kopplats till ett stort antal sjukdomar, däribland cancer, vilket har lett till utvecklingen av läkemedel (så kallade kinasinhibitorer) som kan hämma dessa processer.
– Att upptäcka fosforylering är dock bara början. Man måste också fastställa exakt var fosfatgruppen är bunden, eftersom närliggande ställen på samma protein kan förmedla helt olika biologiska budskap. Detta kan variera från patient till patient och är därför en väsentlig uppgift i utvecklingen av individanpassad behandling, säger professor Börje Sellergren vid Malmö universitet.
Enligt Börje Sellergren använder man sig vanligtvis av antikroppar eller masspektrometri för att undersöka sådana proteinmodifieringar. Båda metoderna har revolutionerat molekylärbiologin, men båda har sina begränsningar och har svårt att identifiera sällsynta fosfopeptider eller nära besläktade isomerer i komplexa prover.
Teknik som ett lås för en enda nyckel
Forskarlaget vid Malmö universitet löste detta genom att använda en kemibaserad teknik (molecular imprinting, MI) för att framställa polymerer med molekylavtryck, så kallade MIP:s. Polymererna har hålrum i nanostorlek vars storlek, form och kemiska egenskaper är skräddarsydda för att känna igen passande molekyler. Ungefär som ett lås utformat för en enda nyckel, binder dessa hålrum företrädesvis molekyler med exakt rätt molekylära egenskaper.
Enligt Anil Incel har MIP:s flera fördelar som hög kemisk stabilitet, reproducerbar tillverkning, mindre risk för interferens, kompatibilitet med dagens laboratoriemetoder samt möjlighet till långvarig lagring utan att de förlorar sin funktion.
– Vi hoppas att vår teknik kommer att öka acceptansen av syntetiska antikroppar inom life science-området då den erbjuder ett kostnadseffektivt och robust alternativ till antikroppar, säger Anil Incel.
Länk till vetenskaplig publikation
Proteoform-specific enrichment of phosphopeptide isomers by polymer-based synthetic receptors
Text: MAGNUS ERLANDSSON
Artikeln är tidigare publicerad som nyhet från Malmö universitet