Sensing small molecules may revolutionize drug design (Nanowerk News)  การแปล - Sensing small molecules may revolutionize drug design (Nanowerk News)  ไทย วิธีการพูด

Sensing small molecules may revolut


Sensing small molecules may revolutionize drug design
(Nanowerk News) Most pharmaceutical drugs consist of tiny molecules, which target a class of proteins found on the surfaces of cell membranes. Studying these subtle interactions is essential for the design of effective drugs, but the task is extremely challenging.
Now, Nongjian (NJ) Tao and his colleagues at Arizona State University's Biodesign Institute describe a new method for examining small molecules and their communication with membrane proteins. The research will allow scientists and clinicians to study these interactions at an astonishingly minute scale with unprecedented precision.
Hunting small molecules
Hunting small molecules: The graphic shows the experimental setup used to detect small molecules, like those used for most pharmaceutical drugs (green) and their binding interactions with membrane protein receptors (yellow). These events can be imaged using conventional or phase contrast microscopy through the process of differential optical detection. Subtle distortions in the cell membrane shape caused by the binding or dissociation of small molecules are translated into observable changes in light intensity. (Image: The Biodesign Institute at Arizona State University)
The new work has broad implications for basic research into biological function at the cellular level as well as providing an efficient platform for new drug design, which can be carried out more rapidly and precisely, at lower cost.
The method permits the first direct, real-time measurement of the binding kinetics of small molecules with membrane proteins on intact cells, without the use of molecular labeling.
The study appears in the current issue of the journal Science Advances ("Kinetics of small molecule interactions with membrane proteins in single cells measured with mechanical amplification").
Targeted approach
"Most drugs are small molecules and most drug targets are membrane proteins," says Tao, who directs the Biodesign Center for Bioelectronics and Biosensors, which focuses on developing new detection technologies. "Determining the binding between small molecules and membrane proteins is very important from a pharmaceutical point of view but also for the understanding of basic cellular processes."
Accurate drug design requires an understanding not only of the small molecule drugs and the membrane proteins they bind to, but information about how the process develops over time -- the so-called binding kinetics of the system. The rates at which drugs bind with and dissociate from receptors have a direct impact on drug efficacy and safety.
The optimization of binding kinetics allows drug designers to precisely control two critical parameters known as Kon and Koff. These represent the small molecule-protein binding event and the dissociation of the small molecule.
Traditionally, such study has required proteins to be removed from their native environment on cell membranes. Once extracted from the cell, the membrane proteins are immobilized on a surface and their interactions with small molecules examined. Unfortunately the behavior of membrane proteins may be altered following extraction from the cellular environment.
Small molecules used for most drugs are on the order of a few hundred Daltons in size, compared with biological molecules, which are often thousands of Daltons. (A Dalton is roughly equal to the mass of a single nucleon -- either a proton or neutron.)
The minute size of small molecules makes accurate study of binding kinetics tricky. This fact has made the process of drug screening an arduous and costly affair. The path from drug discovery to eventual commercialization often requires 10-12 years of research and close to $1 billion for development of a single new drug.
In addition to examining binding kinetics for membrane proteins immobilized on a surface, animal testing is often used to attempt to validate new drugs, though the costs are high, the methods are inefficient and ethical concerns come into play. Further, even successful results are not always applicable for human patients.
A new look
Increasingly, the field of drug discovery is moving toward cell-based, high-throughput screening methods, where interactions of small molecules and membrane proteins are examined in their native environment. With current technologies however, the sensitivity with which small molecules can be detected scales with the size. The smaller the sample molecule gets, the harder it is to detect.
One popular means of detection involves florescent labeling of sample molecules. Here a dye particle is affixed to the molecule to be studied, but the labeling molecule can profoundly alter the properties of small molecules under scrutiny.
The new technique provides a platform for cell-based assays using standard microscopy methods, without the use of florescent labeling. It offers the first opportunity to examine binding kinetics in real time with extremely high resolution. The method relies on the fact that binding and dissociation events change the shape of the cell membrane, deforming it.
The imaging process is known as differential optical detection. As the small molecule impinges on the surface membrane protein, it changes the membrane's surface tension. "That change is very tiny -- as small as a few nanometers or less," Tao says. "We have a way to track that change with great precision -- down to a fraction of a nanometer." Further, the technique is compatible with simple optical microscopy, though techniques including phrase contrast imaging or surface plasmon resonance (SPR) may be used to enhance image contrast.
On the edge
To accomplish the delicate detection, two regions along the cell membrane's edge are selected. When the small molecule binds with the protein, the membrane deforms as a result. This mechanical deformation is detected optically as a change in light intensity. This indirect detection allows extremely small cell membrane variations to be imaged over time.
Tao likens the process to techniques used to discover exoplanets -- new planets beyond our solar system. While such objects are far too faint and remote to detect directly, evidence of their presence can be inferred from fluctuations in starlight due to gravitational effects caused by the unseen exoplanets.
In the current study, phase contrast imaging was used to detect both large and small molecule interactions with membrane proteins in real time in intact cells. While the central focus was on the detection of small molecules, large molecule interactions helped validate the results, as the observed binding kinetics could be compared with experimental data derived by conventional means of detection. For small molecule detection, Tao's team used membrane proteins that detect acetylcholine -- a model system that has been widely studied.
The new method brings the investigation of membrane protein-small molecule interactions an important step closer to the behavior actually occurring in living systems. The platform is compatible with cell-based assays and holds the promise of faster, cheaper and more precise drug design while yielding new insights into foundational issues in cellular biology.
"We're very excited by this technology and are working to further develop it," Tao says, emphasizing the role for the new technique in both academic research settings and pharmaceutical laboratories.

Source: Arizona State University


If you liked this article, please give it a quick review on reddit or StumbleUpon. Thanks


Read more: Sensing small molecules may revolutionize drug design
0/5000
จาก: -
เป็น: -
ผลลัพธ์ (ไทย) 1: [สำเนา]
คัดลอก!
ตรวจวัดโมเลกุลเล็กอาจ revolutionize ออกแบบยา (ข่าว Nanowerk) ยาเสพติดส่วนใหญ่ประกอบด้วยโมเลกุลขนาดเล็ก ซึ่งเป้าหมายระดับของโปรตีนที่พบบนพื้นผิวของเยื่อหุ้มเซลล์ เรียนโต้ตอบรายละเอียดเหล่านี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการออกแบบของยาที่มีประสิทธิภาพ ได้งานเป็นความท้าทายอย่างมาก ตอนนี้ เต่า Nongjian (NJ) และเพื่อนร่วมงานของเขาที่มหาวิทยาลัยอริโซนาสเตท Biodesign สถาบันอธิบายวิธีการใหม่ในการตรวจสอบการสื่อสาร ด้วยเมมเบรนโปรตีนและโมเลกุลขนาดเล็ก การวิจัยจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์และ clinicians เรียนโต้ตอบเหล่านี้ในระดับการเปลี่ยนแปลงนาที มีความแม่นยำเป็นประวัติการณ์ การล่าสัตว์ของโมเลกุลขนาดเล็ก การล่าสัตว์ของโมเลกุลขนาดเล็ก: รูปแสดงการตั้งค่าการทดลองที่ใช้ในการตรวจหาโมเลกุลเล็ก เช่นผู้ใช้ส่วนใหญ่ยาเสพติด (สีเขียว) และการโต้ตอบรวมกับเมมเบรนโปรตีน receptors (สีเหลือง) เหตุการณ์เหล่านี้สามารถ imaged ใช้ปกติ หรือระยะคมชัด microscopy ผ่านกระบวนการตรวจจับแสงที่แตกต่าง รายละเอียดบิดเบือนรูปร่างเซลล์เมมเบรนที่เกิดจากการรวมหรือ dissociation ของโมเลกุลขนาดเล็กจะแปลเป็น observable เปลี่ยนแปลงความเข้มแสง (ภาพ: สถาบัน Biodesign ที่มหาวิทยาลัยรัฐอริโซนา) งานใหม่มีนัยกว้างสำหรับการวิจัยพื้นฐานเป็นฟังก์ชันชีวภาพในระดับเซลรวมถึงแพลตฟอร์มที่มีประสิทธิภาพเป็นยาแบบใหม่ ๆ ซึ่งสามารถทำเพิ่มเติมอย่างรวดเร็ว และ แม่นยำ ต้นทุนต่ำ วิธีการอนุญาตให้แรกตรง แบบเรียลไทม์วัดจลนพลศาสตร์รวมของโมเลกุลขนาดเล็กด้วยเมมเบรนโปรตีนบนเซลล์เหมือนเดิม อย่างการติดฉลากในระดับโมเลกุล การศึกษาปรากฏในฉบับปัจจุบันของรายวันวิทยาศาสตร์ความก้าวหน้า ("จลนพลศาสตร์ของโมเลกุลขนาดเล็กการโต้ตอบกับเมมเบรนโปรตีนในเซลล์เดี่ยวที่วัด ด้วยเครื่องจักรกลขยาย") วิธีการเป้าหมาย "ยาเสพติดส่วนใหญ่มีโมเลกุลขนาดเล็ก และเป้าหมายยาเสพติดส่วนใหญ่มีโปรตีนเมมเบรน กล่าวว่า เต่า ผู้นำศูนย์ Biodesign Bioelectronics และ Biosensors ซึ่งมุ่งเน้นการพัฒนาเทคโนโลยีตรวจจับใหม่ "กำหนดผูกระหว่างโมเลกุลขนาดเล็กและเมมเบรนโปรตีนเป็นอย่างยิ่งจากมุมมองยาแต่ยังสำหรับความเข้าใจของกระบวนการพื้นฐานที่โทรศัพท์มือถือ" ยาเสพติดที่ต้องออกแบบต้องมีความเข้าใจไม่เพียงแต่ยาโมเลกุลขนาดเล็ก และพวกเขาผูกกับโปรตีนเมมเบรน แต่ข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการพัฒนาช่วงเวลา - จลนพลศาสตร์รวมเรียกว่าระบบ ราคาพิเศษที่ผูกกับยาเสพติด และ dissociate จาก receptors มีผลโดยตรงกับประสิทธิภาพของยาและความปลอดภัย การเพิ่มประสิทธิภาพของการผูกจลนพลศาสตร์ช่วยให้นักออกแบบยาเพื่อควบคุมพารามิเตอร์สำคัญสองที่เรียกว่าคอนและ Koff แม่นยำ เหล่านี้แสดงถึงเหตุการณ์รวมโปรตีนโมเลกุลขนาดเล็กและ dissociation ของโมเลกุลขนาดเล็ก ประเพณี การมีต้องการโปรตีนออกจากสภาพแวดล้อมของท้องถิ่นบนเยื่อหุ้มเซลล์ เมื่อแยกจากเซลล์ โปรตีนเมมเบรนจะหาบนพื้นผิวและการโต้ตอบกับโมเลกุลขนาดเล็กที่ตรวจสอบ แต่ลักษณะการทำงานของเมมเบรนโปรตีนอาจมีการเปลี่ยนแปลงตามแยกจากสภาพแวดล้อมที่โทรศัพท์มือถือ มีโมเลกุลขนาดเล็กที่ใช้ยาเสพติดส่วนใหญ่ขั้น Daltons ร้อยกี่ขนาด เมื่อเทียบกับโมเลกุลชีวภาพ ซึ่งมักพัน Daltons (ดาลตันเป็นประมาณเท่ากับมวลของเดียวนิวคลีออน - โปรตอนหรือนิวตรอน) นาทีขนาดของโมเลกุลขนาดเล็กทำให้ต้องศึกษาจลนพลศาสตร์ผูกยุ่งยาก ข้อเท็จจริงนี้ได้ทำการคัดกรองเรื่องลำบาก และเสียค่าใช้จ่ายยาเสพติด เส้นทางจากการค้นพบยาเสพติดไปใน commercialization มักจำเป็นต้อง 10-12 ปีวิจัย และใกล้กับ 1 พัน ล้านเหรียญสำหรับการพัฒนายาใหม่เดียว นอกจากการตรวจสอบรวมจลนพลศาสตร์สำหรับโปรตีนเมมเบรนที่ตรึงบนพื้นผิว การทดสอบในสัตว์มักใช้เพื่อพยายามตรวจสอบยาใหม่ แม้ว่าต้นทุนจะสูง วิธีการต่ำ และกังวลจริยธรรมเข้ามาเล่น เพิ่มเติม ผลสำเร็จแม้จะไม่เสมอสำหรับผู้ป่วยที่มนุษย์ รูปลักษณ์ใหม่ มากขึ้น ด้านการค้นพบยาได้ย้ายไปที่วิธีการคัดกรอง ตามเซลล์ อัตราความ เร็วสูง ที่ตรวจสอบการโต้ตอบของเมมเบรนโปรตีนและโมเลกุลขนาดเล็กในสภาพแวดล้อมของท้องถิ่น ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม ความไวซึ่งโมเลกุลขนาดเล็กสามารถตรวจพบปรับขนาด มีขนาด ได้รับโมเลกุลตัวอย่างขนาดเล็ก ยากที่จะตรวจสอบ วิธียอดนิยมหนึ่งของการตรวจสอบเกี่ยวข้องกับการติดฉลากตัวอย่างโมเลกุล florescent ที่นี่ติดอนุภาคย้อมไปโมเลกุลจะได้ศึกษา ได้โมเลกุลติดฉลากซึ้งสามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของโมเลกุลขนาดเล็กภายใต้ scrutiny เทคนิคใหม่ช่วยให้แพลตฟอร์มสำหรับใช้วิธี microscopy มาตรฐาน ไม่ มีการใช้การติดฉลาก florescent assays ตามเซลล์ บริการรับตรวจสอบผูกจลนพลศาสตร์ในเรียลไทม์ด้วยความละเอียดสูงมาก วิธีการอาศัยข้อเท็จจริงว่า เหตุการณ์ที่ผูกและ dissociation เปลี่ยนรูปร่างของเยื่อเซลล์ เปลี่ยนรูปได้ การถ่ายภาพเรียกว่าตรวจจับแสงที่แตกต่าง เป็นโมเลกุลเล็ก impinges บนผิวเมมเบรนโปรตีน เปลี่ยนแรงตึงผิวของเมมเบรน เต่ากล่าวว่า "การเปลี่ยนแปลงว่ามากขนาดเล็ก- เป็นขนาดกี่ nanometers หรือน้อย "เรามีวิธีเปลี่ยน ด้วยความแม่นยำที่ดี - ลงเศษของ nanometer การติดตาม" เพิ่มเติม เทคนิคคือเข้ากันได้กับเรื่อง optical microscopy ว่าวลีเทคนิคเกี่ยวกับภาพ หรือพื้นผิว plasmon การสั่นพ้อง (คอฟฟี่ช็อป/) สามารถใช้เพื่อเพิ่มความคมชัดของภาพความคมชัด บนขอบ สำเร็จตรวจสอบละเอียดอ่อน มีเลือกภูมิภาคที่สองตามแนวขอบของเยื่อเซลล์ เมื่อโมเลกุลเล็ก binds กับโปรตีน เมมเบรนที่ deforms ดังนั้น แมพนี้เครื่องจักรกลจะพบ optically เป็นการเปลี่ยนแปลงในความเข้มแสง รูปแบบขนาดเล็กเซลล์เมมเบรนจะถูก imaged เวลานี้ตรวจจับทางอ้อมได้ เต่า likens กระบวนการเทคนิคที่ใช้ในการค้นพบดาวเคราะห์ใหม่นอกเหนือจากระบบสุริยะของเรา - exoplanets ในขณะที่วัตถุนั้นเบาเกินไป และระยะไกลเพื่อตรวจสอบโดยตรง สามารถสรุปหลักฐานการแสดงตนของพวกเขาจากความผันผวนในดวงเนื่องจากลักษณะความโน้มถ่วงที่เกิดจาก unseen exoplanets ในการศึกษาปัจจุบัน ภาพคมชัดระยะใช้การโต้ตอบกับเมมเบรนโปรตีนโมเลกุลขนาดเล็ก และขนาดใหญ่ทั้งในเวลาจริงในเซลล์เหมือนเดิม ขณะโฟกัสจากศูนย์กลางในการตรวจพบโมเลกุลเล็ก โมเลกุลใหญ่โต้ช่วยตรวจสอบผลลัพธ์ เป็นจลนพลศาสตร์สังเกตรวมสามารถเปรียบเทียบกับข้อมูลที่ได้มา โดยวิธีปกติของการตรวจสอบทดลอง สำหรับการตรวจหาโมเลกุลเล็ก เต่าทีมใช้เมมเบรนโปรตีนที่ตรวจพบ acetylcholine - ระบบรุ่นที่ได้รับกันอย่างแพร่หลายศึกษา วิธีการใหม่นำตรวจสอบโต้ตอบเมมเบรนโมเลกุลโปรตีนขนาดเล็กขั้นตอนสำคัญใกล้ชิดกับพฤติกรรมที่เกิดขึ้นในชีวิตจริง แพลตฟอร์มเข้ากันได้กับ assays ตามเซลล์ และมีสัญญาการออกแบบยาเร็วกว่า ราคาถูกกว่า และชัดเจนมากขึ้นในขณะที่ผลผลิตใหม่เจาะลึกประเด็น foundational ชีววิทยาโทรศัพท์มือถือ "เราตื่นเต้นมากเทคโนโลยีนี้ และกำลังดำเนินการเพื่อการ พัฒนา เต่ากล่าวว่า เน้นบทบาทสำหรับเทคนิคใหม่ในการตั้งค่าของงานวิชาการและห้องปฏิบัติการเภสัชกรรม ที่มา: มหาวิทยาลัยอริโซนา ถ้าคุณชอบบทความนี้ โปรดให้มันทานด่วนใน reddit หรือ StumbleUpon ขอบคุณอ่านเพิ่มเติม: ตรวจวัดโมเลกุลเล็กอาจ revolutionize ออกแบบยา
การแปล กรุณารอสักครู่..
ผลลัพธ์ (ไทย) 2:[สำเนา]
คัดลอก!

การตรวจวัดโมเลกุลขนาดเล็กอาจปฏิวัติการออกแบบยาเสพติด
(Nanowerk ข่าว) ยาเสพติดส่วนใหญ่ประกอบด้วยโมเลกุลขนาดเล็กซึ่งมีเป้าหมายระดับของโปรตีนที่พบได้บนพื้นผิวของเยื่อหุ้มเซลล์ การศึกษาการมีปฏิสัมพันธ์ที่ลึกซึ้งเหล่านี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการออกแบบของยาเสพติดที่มีประสิทธิภาพ แต่งานที่มีความท้าทายอย่างมาก.
ตอนนี้ Nongjian (NJ) เต่าและเพื่อนร่วมงานของเขาที่มหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนาของ Biodesign สถาบันอธิบายวิธีการใหม่สำหรับการตรวจสอบโมเลกุลขนาดเล็กและการสื่อสารของพวกเขาด้วยโปรตีน . การวิจัยจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์และแพทย์เพื่อศึกษาปฏิสัมพันธ์เหล่านี้ในระดับนาทีอย่างน่าอัศจรรย์ที่มีความแม่นยำเป็นประวัติการณ์.
ล่าสัตว์โมเลกุลขนาดเล็กล่าสัตว์โมเลกุลขนาดเล็ก: กราฟิกแสดงให้เห็นถึงการตั้งค่าการทดลองใช้ในการตรวจจับโมเลกุลขนาดเล็กเช่นเดียวกับที่ใช้สำหรับยาเสพติดมากที่สุด (สีเขียว) และ ปฏิสัมพันธ์ของพวกเขาผูกพันกับตัวรับโปรตีนเมมเบรน (สีเหลือง)
เหตุการณ์เหล่านี้สามารถถ่ายภาพโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ตรงกันข้ามธรรมดาหรือขั้นตอนการผ่านขั้นตอนของการตรวจสอบที่แตกต่างกันแสง บิดเบือนเมตตาในเซลล์เมมเบรนรูปร่างที่เกิดจากการมีผลผูกพันหรือแยกออกจากกันของโมเลกุลขนาดเล็กที่มีการแปลเป็นที่สังเกตได้ในการเปลี่ยนแปลงความเข้มของแสง (ภาพ: Biodesign สถาบันมหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนา)
งานใหม่ที่มีผลกระทบในวงกว้างสำหรับการวิจัยขั้นพื้นฐานในการทำงานทางชีวภาพในระดับเซลล์เช่นเดียวกับการให้บริการแพลตฟอร์มที่มีประสิทธิภาพสำหรับการออกแบบยาใหม่ซึ่งสามารถดำเนินการได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำที่ ค่าใช้จ่ายที่ต่ำกว่า.
วิธีการอนุญาตครั้งแรกตรงวัดเวลาจริงของจลนพลศาสตร์ผูกพันของโมเลกุลขนาดเล็กที่มีโปรตีนในเซลล์เหมือนเดิมโดยไม่ต้องใช้การติดฉลากโมเลกุล.
การศึกษาปรากฏในฉบับปัจจุบันของวารสารวิทยาศาสตร์ก้าวหน้า ("การจลนศาสตร์ ของการมีปฏิสัมพันธ์โมเลกุลขนาดเล็กที่มีโปรตีนในเซลล์เดียววัดที่มีการขยายกล ").
กำหนดเป้าหมายวิธีการ" ยาเสพติดส่วนใหญ่เป็นโมเลกุลขนาดเล็กและเป้าหมายยาเสพติดมากที่สุดคือโปรตีน "เต่าที่นำศูนย์ Biodesign สำหรับ Bioelectronics และไบโอเซนเซอร์ซึ่งมุ่งเน้นไปพูดว่า การพัฒนาเทคโนโลยีการตรวจจับใหม่
"การกำหนดผูกพันระหว่างโมเลกุลขนาดเล็กและโปรตีนเป็นสิ่งสำคัญมากจากจุดยาในมุมมองของ แต่ยังสำหรับความเข้าใจของกระบวนการโทรศัพท์มือถือขั้นพื้นฐาน."
การออกแบบยาเสพติดที่ถูกต้องจะต้องมีความเข้าใจที่ไม่เพียง แต่ของยาเสพติดโมเลกุลขนาดเล็กและโปรตีนพวกเขาผูกกับ แต่ข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการขั้นตอนการพัฒนาอยู่ตลอดเวลา - จลนพลศาสตร์ผูกพันที่เรียกว่าระบบ ราคาที่ผูกกับยาเสพติดและการแยกตัวออกจากตัวรับมีผลกระทบโดยตรงต่อการรับรู้ความสามารถของยาเสพติดและความปลอดภัย.
การเพิ่มประสิทธิภาพของจลนศาสตร์ผูกพันช่วยให้นักออกแบบในการควบคุมยาเสพติดได้อย่างแม่นยำสองตัวแปรที่สำคัญที่รู้จักกันเป็นก้อนและ Koff เหล่านี้เป็นตัวแทนของโมเลกุลขนาดเล็กโปรตีนเหตุการณ์ผูกพันและการแยกตัวของโมเลกุลขนาดเล็ก.
ตามเนื้อผ้าการศึกษาดังกล่าวจำเป็นต้องมีโปรตีนจะถูกลบออกจากสภาพแวดล้อมพื้นเมืองของพวกเขาในเยื่อหุ้มเซลล์ เมื่อสกัดจากเซลล์โปรตีนจะถูกตรึงบนพื้นผิวและการมีปฏิสัมพันธ์ของพวกเขาด้วยโมเลกุลขนาดเล็กตรวจสอบ แต่น่าเสียดายที่การทำงานของโปรตีนอาจมีการเปลี่ยนแปลงต่อไปนี้สกัดจากสภาพแวดล้อมโทรศัพท์มือถือ. the
โมเลกุลขนาดเล็กที่ใช้สำหรับยาเสพติดมากที่สุดคือคำสั่งของไม่กี่ร้อย Daltons ในขนาดที่เมื่อเทียบกับโมเลกุลทางชีวภาพซึ่งมักจะพันของ Daltons (A ดาลตันเป็นประมาณเท่ากับมวลของนิวคลีออเดียว - ทั้งโปรตอนหรือนิวตรอน.)
ขนาดนาทีของโมเลกุลขนาดเล็กทำให้การศึกษาที่ถูกต้องของจลนศาสตร์ผูกพันหากิน ความจริงเรื่องนี้ได้ทำให้กระบวนการของการตรวจคัดกรองยาเสพติดเป็นเรื่องลำบากและเสียค่าใช้จ่าย เส้นทางจากการค้นพบยาไปสู่การค้าในที่สุดมักจะต้องใช้ 10-12 ปีของการวิจัยและใกล้กับ $ 1000000000 ในการพัฒนายาใหม่เดียว.
นอกเหนือจากการตรวจสอบที่มีผลผูกพันจลนศาสตร์สำหรับโปรตีนตรึงบนพื้นผิวการทดสอบในสัตว์มักจะใช้ความพยายามที่จะ ในการตรวจสอบยาเสพติดใหม่ แต่ค่าใช้จ่ายที่สูงวิธีการที่มีความกังวลที่ไม่มีประสิทธิภาพและจริยธรรมเข้ามาเล่น นอกจากนี้แม้ผลสำเร็จที่ไม่เคยบังคับสำหรับผู้ป่วยของมนุษย์.
รูปลักษณ์ใหม่เพิ่มมากขึ้นข้อมูลของการค้นพบยาเสพติดที่มีการเคลื่อนไหวไปยังมือถือที่ใช้สูง throughput วิธีการตรวจคัดกรองที่มีปฏิสัมพันธ์ของโมเลกุลขนาดเล็กและโปรตีนมีการตรวจสอบในสภาพแวดล้อมพื้นเมืองของพวกเขา .
ด้วยเทคโนโลยีในปัจจุบัน แต่ความไวที่มีโมเลกุลขนาดเล็กซึ่งสามารถตรวจพบเครื่องชั่งน้ำหนักที่มีขนาด โมเลกุลที่มีขนาดเล็กได้รับตัวอย่างที่ยากก็คือการตรวจสอบ.
หนึ่งในวิธีที่นิยมของการตรวจสอบเกี่ยวกับการติดฉลากเรืองของโมเลกุลตัวอย่าง นี่คืออนุภาคสีย้อมติดอยู่กับโมเลกุลที่จะได้รับการศึกษา แต่โมเลกุลติดฉลากอย่างสุดซึ้งสามารถปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของโมเลกุลขนาดเล็กที่อยู่ภายใต้การตรวจสอบข้อเท็จจริง.
เทคนิคใหม่ให้แพลตฟอร์มสำหรับการตรวจเซลล์โดยใช้วิธีการใช้กล้องจุลทรรศน์มาตรฐานโดยไม่ต้องใช้การติดฉลากเรือง . มันมีโอกาสแรกเพื่อตรวจสอบจลนศาสตร์ผูกพันในเวลาจริงที่มีความละเอียดสูงมาก วิธีการขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่ามีผลผูกพันและเหตุการณ์ที่แยกออกจากกันการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์ผิวที่เปลี่ยนรูปมัน.
ขั้นตอนการถ่ายภาพเป็นที่รู้จักกันการตรวจจับแสงที่แตกต่างกัน ในฐานะที่เป็นโมเลกุลขนาดเล็กกระทบบนพื้นผิวโปรตีนเมมเบรนจะเปลี่ยนแรงตึงผิวของเมมเบรน "การเปลี่ยนแปลงที่มีขนาดเล็กมาก - มีขนาดเล็กเป็นไม่กี่นาโนเมตรหรือน้อยกว่า" เต่ากล่าวว่า "เรามีวิธีการติดตามการเปลี่ยนแปลงที่มีความแม่นยำที่ดี -. ลงไปที่ส่วนของนาโนเมตรเป็น" นอกจากนี้เทคนิคเข้ากันได้กับกล้องจุลทรรศน์แสงที่เรียบง่าย แต่เทคนิครวมทั้งการถ่ายภาพคมชัดวลีหรือพื้นผิวด้วยคลื่น plasmon (SPR) อาจจะใช้เพื่อเพิ่มความคมชัดของภาพ. เมื่อวันที่ขอบเพื่อให้บรรลุการตรวจสอบที่ละเอียดอ่อนทั้งสองภูมิภาคตามขอบเยื่อหุ้มเซลล์ที่ได้รับการคัดเลือก. เมื่อโมเลกุลขนาดเล็กผูกกับโปรตีนเมมเบรน deforms เป็นผล ความผิดปกตินี้มีการตรวจพบกลสายตาการเปลี่ยนแปลงในความเข้มแสง นี้จะช่วยให้การตรวจสอบทางอ้อมรูปแบบเยื่อหุ้มเซลล์ขนาดเล็กมากที่จะถ่ายภาพในช่วงเวลา. เต่า likens กระบวนการเทคนิคที่ใช้ในการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบ - ดาวเคราะห์ใหม่นอกระบบสุริยะของเรา ในขณะที่วัตถุดังกล่าวอยู่ห่างไกลลมเกินไปและระยะไกลในการตรวจสอบโดยตรงหลักฐานของการแสดงตนของพวกเขาจะสามารถสรุปจากความผันผวนของแสงดาวเนื่องจากผลกระทบของแรงโน้มถ่วงที่เกิดจากดาวเคราะห์นอกระบบที่มองไม่เห็น. ในการศึกษาในปัจจุบันขั้นตอนการถ่ายภาพคมชัดถูกนำมาใช้ในการตรวจสอบทั้งขนาดใหญ่และขนาดเล็ก ปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุลโปรตีนในเวลาจริงในเซลล์เหมือนเดิม ในขณะที่จุดศูนย์กลางอยู่ในการตรวจสอบของโมเลกุลขนาดเล็กที่มีปฏิสัมพันธ์โมเลกุลขนาดใหญ่ช่วยในการตรวจสอบผลที่ได้เป็นที่สังเกตจลนศาสตร์ผูกพันสามารถนำมาเปรียบเทียบกับข้อมูลการทดลองที่ได้มาโดยวิธีการแบบดั้งเดิมของการตรวจสอบ สำหรับการตรวจสอบโมเลกุลขนาดเล็กทีมเต่าใช้โปรตีนที่ตรวจพบ acetylcholine -. ระบบรูปแบบที่ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางวิธีการใหม่ที่จะนำการสอบสวนของเมมเบรนโมเลกุลโปรตีนขนาดเล็กปฏิสัมพันธ์ขั้นตอนที่สำคัญที่ใกล้ชิดกับพฤติกรรมจริงที่เกิดขึ้นในระบบที่อยู่อาศัย แพลตฟอร์มที่สามารถทำงานร่วมกับการตรวจเซลล์ที่ใช้และถือสัญญาของได้เร็วขึ้นการออกแบบยาเสพติดที่ถูกกว่าและแม่นยำมากขึ้นในขณะที่ผลผลิตข้อมูลเชิงลึกใหม่เป็นปัญหาพื้นฐานในทางชีววิทยาเซลล์. "เรารู้สึกตื่นเต้นมากโดยเทคโนโลยีนี้และกำลังทำงานเพื่อพัฒนามัน "เต่ากล่าวว่าเน้นบทบาทสำหรับเทคนิคใหม่ทั้งในการตั้งค่าการวิจัยทางวิชาการและห้องปฏิบัติการเภสัชกรรม. ที่มา: มหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนาหากคุณชอบบทความนี้โปรดให้ตรวจสอบอย่างรวดเร็วเมื่อReddit หรือ StumbleUpon ขอบคุณอ่านเพิ่มเติม: ตรวจจับโมเลกุลขนาดเล็กอาจปฏิวัติการออกแบบยาเสพติด














การแปล กรุณารอสักครู่..
ผลลัพธ์ (ไทย) 3:[สำเนา]
คัดลอก!

โมเลกุลเล็กจากยาอาจปฏิวัติการออกแบบ
( ข่าว nanowerk ) เภสัชกรรมส่วนใหญ่ประกอบด้วยโมเลกุลเล็ก ๆซึ่งเป้าหมายระดับของโปรตีนที่พบบนพื้นผิวของเยื่อหุ้มเซลล์ ศึกษาปฏิสัมพันธ์สีสันเหล่านี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการออกแบบยาที่มีประสิทธิภาพแต่ใช้งานเป็นสิ่งที่ท้าทายมาก
ตอนนี้nongjian ( NJ ) เต๋าและเพื่อนร่วมงานของเขาที่สถาบัน biodesign รัฐแอริโซนามหาวิทยาลัย อธิบายวิธีใหม่สำหรับการตรวจสอบโมเลกุลขนาดเล็กและการสื่อสารของพวกเขากับโปรตีนเมมเบรน การวิจัยจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์และแพทย์เพื่อศึกษาปฏิสัมพันธ์เหล่านี้ในระดับอย่างน่าอัศจรรย์ นาทีกับความคาดไม่ถึง

ล่าสัตว์ล่าสัตว์ขนาดเล็กโมเลกุลโมเลกุลขนาดเล็ก :ภาพแสดงการติดตั้งทดลองใช้ตรวจจับโมเลกุลเล็ก เช่นผู้ที่ใช้ยา ยาส่วนใหญ่ ( สีเขียว ) และปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนตัวรับของเยื่อผูกพัน ( สีเหลือง ) เหตุการณ์เหล่านี้สามารถใช้กล้องจุลทรรศน์เฟสอื่นๆแบบคมชัด ผ่านกระบวนการที่แตกต่างกันของแสงการค้นหาสีสัน การบิดเบือนในเยื่อหุ้มเซลล์รูปร่างที่เกิดจากการมัดหรือโมเลกุลขนาดเล็กแปลเป็นข้อมูลในการเปลี่ยนแปลงความเข้มแสง ( ภาพ : biodesign สถาบันที่ Arizona State University )
งานใหม่ที่มีผลกระทบในวงกว้างสำหรับการวิจัยขั้นพื้นฐานเป็นฟังก์ชันทางชีวภาพในระดับเซลล์ ตลอดจนการให้แพลตฟอร์มที่มีประสิทธิภาพสำหรับการออกแบบยาใหม่ซึ่งสามารถดำเนินการได้อย่างรวดเร็ว และแม่นยำในการลดค่าใช้จ่าย
วิธีการอนุญาตโดยตรงครั้งแรก วัดที่มีโมเลกุลเล็กกับจลนศาสตร์ของเมมเบรนโปรตีนของเซลล์ของในเวลาจริงโดยไม่ต้องใช้ฉลากโมเลกุล
การศึกษาที่ปรากฏในปัญหาปัจจุบันของวารสารวิทยาศาสตร์ก้าวหน้า ( " จลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาโมเลกุลเล็กด้วยเมมเบรนโปรตีนในเซลล์เดียว วัดกล ( " )

" เป้าหมายวิธีการยาส่วนใหญ่เป็นโมเลกุลขนาดเล็กและเป้าหมายของยาส่วนใหญ่เป็นเมมเบรนโปรตีน , กล่าวว่า " เต๋า ผู้กํากับศูนย์ biodesign สำหรับไบโอ เล็กทรอนิกส์ และไบโอเซนเซอร์ ,ซึ่งมุ่งเน้นในการพัฒนาเทคโนโลยีการตรวจสอบใหม่ การรวมระหว่างโมเลกุลขนาดเล็กและเมมเบรนโปรตีนเป็นสิ่งสำคัญมากจากจุดที่ยาของมุมมอง แต่ยังเพื่อความเข้าใจพื้นฐานของกระบวนการโทรศัพท์มือถือ " .
ออกแบบยาถูกต้อง ต้องใช้ความเข้าใจ ไม่ใช่แค่เรื่องยาโมเลกุลเล็กและเมมเบรนโปรตีนพวกเขาผูกกับแต่ข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการพัฒนาตลอดเวลา . . . ผูกพัน เรียกว่าจลนศาสตร์ของระบบ อัตราที่ยาเสพติดที่มัดด้วย และแยกจากผู้รับได้โดยตรงต่อประสิทธิภาพของยา และความปลอดภัย
เหมาะสมผูกพันจลนศาสตร์ของยาช่วยให้นักออกแบบที่จะแม่นยำควบคุมพารามิเตอร์สองอย่างที่เรียกว่า คอน และ คอฟฟ์ .โปรตีนโมเลกุลเล็กเหล่านี้เป็นตัวแทนของเหตุการณ์และแตกตัวของโมเลกุลเล็ก
ผ้า การศึกษาดังกล่าวมีความต้องการโปรตีนที่จะถูกลบออกจากสภาพแวดล้อมพื้นเมืองของพวกเขาบนเยื่อหุ้มเซลล์ เมื่อสกัดจากเซลล์เมมเบรนโปรตีนที่ถูกตรึงบนพื้นผิวและการปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุลขนาดเล็กตรวจสอบแต่น่าเสียดายที่พฤติกรรมของเมมเบรนโปรตีนอาจจะมีการเปลี่ยนแปลงตามสภาพแวดล้อมที่สกัดจากเซลล์
โมเลกุลเล็กใช้ยาเสพติดมากที่สุดในการสั่งซื้อของไม่กี่ร้อย ตามลำดับ เมื่อเทียบกับขนาดโมเลกุลทางชีวภาพซึ่งมักพันดาลตัน . ( ดาลตันประมาณเท่ากับมวลของนิวคลีออนเดียว -- ให้โปรตอนหรือนิวตรอน )
นาทีขนาดของโมเลกุลขนาดเล็กทำให้การศึกษาที่ถูกต้องผูกจลนศาสตร์หากินของ ข้อเท็จจริงนี้ทำให้กระบวนการคัดกรองยาลำบาก และแพงนะครับ เส้นทางจากการค้นพบยาที่จะในที่สุดการค้ามักจะต้อง 10-12 ปีของการวิจัยและใกล้ชิดกับ $ 1 พันล้านดอลลาร์เพื่อพัฒนาเป็นซิงเกิ้ลใหม่ของยา
นอกจากการตรวจสอบผลผูกพันจลนศาสตร์เยื่อโปรตีนที่ถูกตรึงบนพื้นผิว , การทดสอบสัตว์มักจะใช้เพื่อพยายามที่จะตรวจสอบยาใหม่ แม้ว่าต้นทุนจะสูง วิธีการเพิ่มประสิทธิภาพและจริยธรรม เข้ามาเล่น เพิ่มเติมผลสําเร็จแม้จะไม่เสมอสามารถใช้ได้สำหรับผู้ป่วยของมนุษย์

ดูใหม่มากขึ้นเขตของการค้นพบยาเสพติดเคลื่อนที่สู่ปัจจุบันช่วยคัดกรอง , วิธีการที่ปฏิกิริยาของโมเลกุลขนาดเล็ก และโปรตีนเมมเบรนมีการตรวจสอบในสภาพแวดล้อมพื้นเมืองของพวกเขา ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบัน แต่ความไวซึ่งมีโมเลกุลขนาดเล็ก สามารถตรวจพบระดับที่มีขนาด ตัวอย่างโมเลกุลขนาดเล็กที่ได้รับ มันก็ยากที่จะตรวจสอบ
วิธีหนึ่งที่เป็นที่นิยมของการตรวจสอบที่เกี่ยวข้องกับการติดฉลากตัวอย่างเรืองแสงของโมเลกุล มาย้อมติดอนุภาคเป็นโมเลกุลที่น่าศึกษา แต่การติดฉลากโมเลกุลสามารถ profoundly ปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของโมเลกุลขนาดเล็กภายใต้การพิจารณา
เทคนิคใหม่ที่ให้แพลตฟอร์มสำหรับปัจจุบัน ) โดยใช้วิธีการที่ใช้มาตรฐานโดยไม่ต้องใช้ฉลากเรืองแสง .มันมีโอกาสแรกที่จะตรวจสอบผลผูกพันจลนศาสตร์ในเวลาจริงที่มีความละเอียดสูงมาก โดยอาศัยข้อเท็จจริง และเหตุการณ์การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเยื่อหุ้มเซลล์ , การ เปลี่ยนรูปได้
กระบวนการถ่ายภาพเรียกว่าค่าแสงการค้นหา เป็นโมเลกุลเล็กกระทบพื้นผิวเมมเบรนโปรตีน มันเปลี่ยนแปลงความตึงผิวของเมมเบรน" ที่เปลี่ยนเป็นขนาดเล็กมาก -- ขนาดเล็กเป็นเพียงไม่กี่นาโนเมตรหรือน้อยกว่า " เต๋า กล่าวว่า " . เรามีวิธีติดตามเปลี่ยนกับความแม่นยำที่ดี -- ลงไปเศษส่วนของนาโน " เพิ่มเติม เทคนิคจะเข้ากันได้กับกล้องจุลทรรศน์แสงง่าย แม้ว่าเทคนิคต่าง ๆ รวมทั้งภาพคมชัด วลี หรือ พื้นผิว PLASMON เรโซแนนซ์ ( SPR ) อาจใช้เพื่อเพิ่มความคมชัดภาพ .

บนขอบเพื่อให้บรรลุการตรวจหาประณีต สองภูมิภาคตามขอบของเยื่อเซลล์ที่เลือก เมื่อโมเลกุลเล็กผูกกับโปรตีนในเยื่อ deforms เป็นผล การเปลี่ยนรูปทางด้านข้างนี้จะตรวจพบว่าเป็นการเปลี่ยนความเข้มแสง การตรวจจับทางอ้อมนี้จะช่วยให้รูปแบบเยื่อเซลล์ขนาดเล็กมากเป็นภาพลักษณ์ของช่วงเวลา
เต๋า likens กระบวนการเทคนิคที่ใช้ในการค้นหา exoplanets -- ดาวเคราะห์ใหม่เกินกว่าระบบสุริยะของเรา ในขณะที่วัตถุดังกล่าวอยู่ห่างไกลเกินไปเป็นลมและระยะไกลตรวจสอบโดยตรง หลักฐานของตนสามารถ inferred จากความผันผวนในแสงดาวเนื่องจากความโน้มถ่วงผลกระทบที่เกิดจาก exoplanets ที่มองไม่เห็น
ในการศึกษาปัจจุบันภาพคมชัดระยะคือ ใช้ในการตรวจสอบทั้งขนาดใหญ่ และขนาดเล็กที่มีปฏิสัมพันธ์โมเลกุลโปรตีนเมมเบรนของเซลล์ในเวลาจริง . ในขณะที่ศูนย์กลางในการตรวจหาโมเลกุลเล็ก ปฏิสัมพันธ์โมเลกุลใหญ่ช่วยตรวจสอบผลลัพธ์ เป็นการสังเกตแบบผูกสามารถเปรียบเทียบกับข้อมูลที่ได้จากวิธีการแบบเดิมของการตรวจสอบสำหรับตรวจจับโมเลกุลเล็ก ทีม อบต. ใช้เมมเบรนโปรตีนที่ตรวจพบสารอะเซติลโคลีน เป็นรูปแบบของระบบที่ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวาง .
วิธีใหม่ทำให้การสอบสวนของเมมเบรนโปรตีนโมเลกุลเล็กที่สำคัญของขั้นตอนที่ใกล้ชิดกับพฤติกรรมที่เกิดขึ้นจริงในระบบชีวิต แพลตฟอร์มที่เข้ากันได้กับปัจจุบัน ) และถือสัญญาได้เร็วขึ้นราคาถูกกว่าและแม่นกว่ายาการออกแบบในขณะที่ให้ผลผลิตองค์ความรู้ใหม่ในประเด็นพื้นฐานทางชีววิทยาของเซลล์
" เราตื่นเต้นมาก โดยเทคโนโลยีนี้และกำลังทำงานเพื่อพัฒนามัน , " เต๋ากล่าวเน้นบทบาทสำหรับเทคนิคใหม่ทั้งในด้านวิชาการ การวิจัย และการตั้งค่าห้องปฏิบัติการเภสัชกรรม

ที่มา : รัฐแอริโซนามหาวิทยาลัย


ถ้าคุณชอบบทความนี้ขอความคิดเห็นด่วนบน Reddit หรือ . . ขอบคุณ


อ่านเพิ่มเติม : โมเลกุลเล็กสัมผัสอาจปฏิวัติการออกแบบ
ยา
การแปล กรุณารอสักครู่..
 
ภาษาอื่น ๆ
การสนับสนุนเครื่องมือแปลภาษา: กรีก, กันนาดา, กาลิเชียน, คลิงออน, คอร์สิกา, คาซัค, คาตาลัน, คินยารวันดา, คีร์กิซ, คุชราต, จอร์เจีย, จีน, จีนดั้งเดิม, ชวา, ชิเชวา, ซามัว, ซีบัวโน, ซุนดา, ซูลู, ญี่ปุ่น, ดัตช์, ตรวจหาภาษา, ตุรกี, ทมิฬ, ทาจิก, ทาทาร์, นอร์เวย์, บอสเนีย, บัลแกเรีย, บาสก์, ปัญจาป, ฝรั่งเศส, พาชตู, ฟริเชียน, ฟินแลนด์, ฟิลิปปินส์, ภาษาอินโดนีเซี, มองโกเลีย, มัลทีส, มาซีโดเนีย, มาราฐี, มาลากาซี, มาลายาลัม, มาเลย์, ม้ง, ยิดดิช, ยูเครน, รัสเซีย, ละติน, ลักเซมเบิร์ก, ลัตเวีย, ลาว, ลิทัวเนีย, สวาฮิลี, สวีเดน, สิงหล, สินธี, สเปน, สโลวัก, สโลวีเนีย, อังกฤษ, อัมฮาริก, อาร์เซอร์ไบจัน, อาร์เมเนีย, อาหรับ, อิกโบ, อิตาลี, อุยกูร์, อุสเบกิสถาน, อูรดู, ฮังการี, ฮัวซา, ฮาวาย, ฮินดี, ฮีบรู, เกลิกสกอต, เกาหลี, เขมร, เคิร์ด, เช็ก, เซอร์เบียน, เซโซโท, เดนมาร์ก, เตลูกู, เติร์กเมน, เนปาล, เบงกอล, เบลารุส, เปอร์เซีย, เมารี, เมียนมา (พม่า), เยอรมัน, เวลส์, เวียดนาม, เอสเปอแรนโต, เอสโทเนีย, เฮติครีโอล, แอฟริกา, แอลเบเนีย, โคซา, โครเอเชีย, โชนา, โซมาลี, โปรตุเกส, โปแลนด์, โยรูบา, โรมาเนีย, โอเดีย (โอริยา), ไทย, ไอซ์แลนด์, ไอร์แลนด์, การแปลภาษา.

Copyright ©2026 I Love Translation. All reserved.

E-mail: