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Desvendando os segredos das doenças neurodegenerativas, uma proteína de cada vez

Desvendando os segredos das doenças neurodegenerativas, uma proteína de cada vez

Conceito STAPull.(A) A lamela de vidro é silanizada e conjugada com PEG, do qual 5% é biotinilado, e tratado sequencialmente com estreptavidina, anticorpo de captura biotinilado e a biomolécula alvo para imobilização na superfície. Após a incubação com a amostra, a proteína retirada é sondada usando uma mistura de anticorpo de detecção monoclonal marcado com AF488 e AF647, de modo que (i) nenhuma proteína ligada não produz sinal, (ii) a proteína monomérica produz sinal de cor única e ( iii) a proteína oligomérica produz sinal de duas cores via microscopia TIRF. (B) Imagens STAPull compostas demonstrativas para monômero α-syn 45 nM (esquerda), agregados α-syn 5 nM (centro) ou ambos (direita). O monômero é visível como puncta de cor única (verde ou magenta) e os oligômeros como bicolor (branco). Ampliações de canal único das regiões indicadas mostradas. Barras de escala, 5 μm; colheitas, 1 μm. (C) Imagens representativas do sinal de fundo resultante da adsorção do anticorpo de detecção na ausência de proteína alvo para limpar superfícies não tratadas (esquerda), SiMPull (centro) ou STAPull (direita). Neste último caso, os canais dos máximos locais são indicados com caixas coloridas para destacar se são de canal único (verde e vermelho) ou de dois canais (amarelo). Barras de escala, 5 μm; inserções, 2 μm. (D) Densidade média e DP das detecções em (C) (n = 3, 16 repetições técnicas), significância estatística determinada usando um teste de Kruskal-Wallis (consulte a tabela S2 para análise de comparação de médias post hoc de Dunn).

O mau enrolamento e a agregação de proteínas, um processo conhecido como agregação, é uma característica fundamental observada em várias condições neurológicas, incluindo as doenças de Alzheimer e Parkinson.

Estas doenças envolvem a formação de pequenas estruturas potencialmente prejudiciais chamadas oligómeros, que podem servir como indicadores valiosos para o diagnóstico precoce. No entanto, elas são incrivelmente pequenas e muito mais raras do que as proteínas saudáveis ​​não agregadas. Isso torna difícil detectá-los e medi-los com precisão.

Em colaboração com a UCB Biopharma, pesquisadores do grupo Horrocks da Universidade de Edimburgo criaram uma solução inovadora chamada “pull-down de agregado de duas cores de molécula única”, ou STAPull, para abreviar.

Esta técnica de ponta funciona examinando proteínas que foram imobilizadas (mantidas no lugar) e marcadas com cores diferentes usando anticorpos de detecção específicos. Ao analisar cuidadosamente os sinais onde essas cores se sobrepõem usando microscópios sensíveis, os pesquisadores podem distinguir e quantificar as proteínas agregadas, excluindo as proteínas individuais não agregadas.

Para testar isso, os cientistas usaram a alfa-sinucleína, a proteína associada à doença de Parkinson, e descobriram que o STAPull poderia detectar esses agregados em concentrações fisiologicamente relevantes. Além disso, o STAPull não se limita a um tipo específico de amostra, mas pode ser aplicado a uma ampla gama de amostras, incluindo biofluidos de seres humanos. Esta versatilidade torna-o uma ferramenta valiosa no estudo de agregados proteicos associados a vários distúrbios.

Ao permitir aos investigadores detectar e quantificar agregados proteicos, o STAPull abre novas possibilidades para a identificação de biomarcadores que podem ser utilizados para diagnosticar precocemente estas condições debilitantes, o que pode ser crucial na luta contra estas doenças.

A autora principal, Dra. já ocorreu.

“Neste trabalho apresentamos uma tecnologia alternativa, STAPull, que pode detectar doenças neurodegenerativas em biofluidos humanos. Estamos entusiasmados em continuar desenvolvendo esta tecnologia e explorar se ela pode auxiliar no diagnóstico pré-sintomático.”

O autor principal, Dr. qualidade de vida. Nossa nova técnica, STAPull, melhorou a detecção, especialmente para espécies oligoméricas em estágio inicial, que são potencialmente mais prejudiciais, mas não poderiam ser detectadas com os métodos atuais. Estamos entusiasmados em aplicar esta ferramenta para auxiliar no diagnóstico precoce de doenças neurodegenerativas em uma ampla gama de amostras, incluindo biofluidos de seres humanos.”

O autor sênior, Dr. anticorpos altamente específicos. Usando essa abordagem, agora podemos visualizar diretamente agregados e também identificar as proteínas que os compõem. Isso é uma virada de jogo para futuras abordagens de diagnóstico e aproveita a capacidade de detectar moléculas individuais .”

A pesquisa está publicada na revista Avanços da Ciência.

Mais Informações:
Rebecca S. Saleeb et al, Suspensão de molécula única de coincidência de duas cores para a detecção específica de agregados de proteínas associados a doenças, Avanços da Ciência (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adi7359

Fornecido pela Universidade de Edimburgo

Citação: Desvendando os segredos das doenças neurodegenerativas, uma proteína de cada vez (2023, 17 de novembro) recuperado em 17 de novembro de 2023 em https://medicalxpress.com/news/2023-11-unraveling-secrets-neurodegenerative-diseases-protein.html

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