Den fascinerende familie af trefoilfaktorpeptider bringer håb til både forskning og industri om at forbedre behandlingen af kroniske lidelser som Crohns sygdom.
For første gang, et team ledet af ERC -prisvinderen Markus Muttenthaler fra det kemiske fakultet ved universitetet i Wien lykkedes med syntesen og foldningen af peptidet TFF1, en nøglespiller inden for slimhindebeskyttelse og reparation.
Kemisk syntese af disse gastrointestinale peptider er et vigtigt skridt i retning af en bedre forståelse af deres virkningsmåde og terapeutiske potentiale. Undersøgelsen blev offentliggjort i "Chemical Communications".
Markus Muttenthaler, ERC Awardee, Det kemiske fakultet, Universitetet i Wien
De tre kendte humane trefoil faktor familie peptider TFF1, TFF2, og TFF3 produceres hovedsageligt af mave -tarmslimhinden. Opkaldt efter deres trefoil-lignende foldede struktur, molekylerne giver klinisk spændende egenskaber.
Undersøgelser viste, at disse peptider produceres lokalt til bekæmpelse af betændelse og skader i mave -tarmkanalen ved at accelerere sårheling. Derfor, de har et betydeligt terapeutisk potentiale for gastrointestinale og andre slimhindeforstyrrelser såsom tørre øjensygdomme og astma som forskerens tilstand i en yderligere gennemgangsartikel offentliggjort i "ACS Pharmacology &Translational Science".
"Til dato, der findes to orale peptidterapeutika mod sygdomme som irritabel tarmsyndrom på markedet, ”siger den medicinske kemiker Muttenthaler.
"På grund af molekylernes relativt store størrelse, de absorberes ikke gennem mave -tarmvæggen ind i blodbanen, og kan derfor kun virke lokalt i mave -tarmkanalen uden større bivirkninger. "
Trefoilfaktorfamilien er "et vigtigt udgangspunkt for nye terapeutiske strategier til behandling af kroniske sygdomme, der forbliver uhelbredelige", forklarer Muttenthaler, der leder forskningsgrupper ved Institut for Biologisk Kemi ved University of Vienna og ved University of Queensland i Brisbane.
Undersøgelserne udføres i forbindelse med Muttenthalers ERC Starting Grant -projekt, som har til formål at afsløre mekanismerne for sårheling i mave -tarmkanalen. "Baseret på den kemiske syntese af TFF -peptiderne, vi kan nu finde svar på grundlæggende spørgsmål, som vi ikke var i stand til at tackle før. "
I deres undersøgelse, forskerne præsenterer den kemiske syntese af TFF1 og dens homodimer, et molekyle, der omfatter to TFF1 -underenheder. Kun i sin homodimere form var TFF1 i stand til at interagere med muciner, de vigtigste strukturelle bestanddele i mave -tarmkanalen, som fremskynder lukningen af slimhindebarrieren og dens helingsproces.
Med en længde på 60 aminosyrer, konventionelle fremgangsmåder var ikke anvendelige på syntesen af TFF1. Forskerne udviklede en ny metode til at syntetisere peptidet i to fragmenter og derefter samle dem. Den anden udfordring, som forskerne skulle overvinde, var at folde TFF1 korrekt ved at vælge fra en lang række muligheder.
Korrekt foldning blev derefter bekræftet gennem strukturanalyse, og TFF1 -homodimeren viste sig at interagere med maveslimhinden. Muttenthaler og hans team arbejder nu på den kemiske syntese af de to andre medlemmer af trefoilfaktorfamilien, TFF3 og den mere udfordrende TFF2, som er længere og mere kompleks med sine 106 aminosyrer og 7 disulfidbindinger.
Den kemiske syntese af TFF1 er en milepæl for feltet, da det giver flere muligheder for at ændre denne peptidklasse. Til dato, rekombinant ekspression var den eneste måde at producere disse molekyler på. "Derfor, deres design var begrænset til de 20 naturlige aminosyrer.
Kemisk syntese gør det nu muligt for os at designe avancerede TFF1 -prober til at studere deres virkningsmekanismer eller optimere TFF1 mod dets terapeutiske anvendelser ", Muttenthaler forklarer.
Molekylære sonder er afgørende for en bedre forståelse af TFF1 og dets virkningsmåde. Visse vedhæftede filer såsom fluorescerende molekyler eller andre reportermærker kan hjælpe med at studere TFF1 -interaktioner med dets målproteiner eller receptorer.
Andre modifikationer kunne anvendes til yderligere at forbedre stabiliteten af peptiderne og deres lægemiddellignende egenskaber til en mere effektiv terapeutisk anvendelse.
Middelhavskost fremmer sund aldring med sundere tarmmikrobiom
Forskere bruger fagterapi til succesfuld behandling af alkoholisk leversygdom
Mikrobiom kan hjælpe med at identificere risiko før kræft hos kvinder med HPV
Kvinder født med kejsersnit har større risiko for fedme og diabetes
Forskere manipulerer bakteriearter i tarmen ved hjælp af kost
Antioxidanter i kosten kan øge risikoen for tarmkræft,
Forskere løser mystisk tilfælde af auto bryggeris syndrom
Forskere i Kina har gjort en vigtig opdagelse, der forklarer den forvirrende sag om en 27-årig mand, der havde en historie om at være beruset uden egentlig at have drukket alkohol. De fandt ud af, a
Plantebaseret kost forbedrer hjertesundheden via tarmmikrobiomet
En ny undersøgelse offentliggjort i februar 2020 i Journal of the American College of Cardiology rapporterer, at et reduceret indtag af animalsk mad og en kost baseret på planter kan resultere i en
Mikroplast identificeret i menneskeligt affald for første gang
En analyse af prøver fra mennesker, der er taget fra deltagere i otte lande, har vist, at hver enkelt test, der blev testet, indeholdt mikroplast, og at der var op til ni forskellige plastmaterialer.