Fascinantna družina peptidov faktorjev trolist prinaša upanje tako raziskavam kot industriji za izboljšanje zdravljenja kroničnih motenj, kot je Crohnova bolezen.
Prvič, ekipa pod vodstvom nagrajenca ERC Markusa Muttenthalerja s Kemijske fakultete Univerze na Dunaju je uspela sintetizirati in zložiti peptid TFF1, ključni akter pri zaščiti in popravilu sluznice.
Kemična sinteza teh gastrointestinalnih peptidov je pomemben korak k boljšemu razumevanju njihovega načina delovanja in terapevtskega potenciala. Študija je bila objavljena v "Chemical Communications".
Markus Muttenthaler, Nagrajenec ERC, Kemijsko fakulteto, Dunajska univerza
Trije znani človeški družinski peptidi faktorjev trolist TFF1, TFF2, in TFF3 proizvajajo predvsem sluznice prebavil. Poimenovana po zloženi strukturi, podobni trolistom, molekule imajo klinično zanimive lastnosti.
Študije so pokazale, da se ti peptidi lokalno proizvajajo za boj proti vnetjem in poškodbam prebavil s pospeševanjem celjenja ran. Zato imajo precejšen terapevtski potencial za gastrointestinalne in druge motnje sluznice, kot so bolezni suhega očesa in astma, kot navaja raziskovalka v dodatnem preglednem članku, objavljenem v "ACS Pharmacology &Translational Science".
"Do danes, na trgu obstajata dve peroralni peptidni terapiji proti boleznim, kot je sindrom razdražljivega črevesja, "pravi medicinski kemik Muttenthaler.
"Zaradi sorazmerno velike velikosti molekul, se ne absorbirajo skozi steno prebavil v krvni obtok, zato lahko deluje le lokalno v prebavilih brez večjih stranskih učinkov. "
Družina faktorjev trolist je "bistveno izhodišče za nove terapevtske strategije za zdravljenje kroničnih bolezni, ki ostajajo neozdravljive", razlaga Muttenthaler, ki vodi raziskovalne skupine na Oddelku za biološko kemijo na dunajski univerzi in na univerzi v Queenslandu v Brisbaneu.
Študije potekajo v okviru Muttenthalerjevega projekta ERC Starting Grant, katerega cilj je razkriti mehanizme celjenja ran v prebavilih. "Na podlagi kemijske sinteze peptidov TFF, zdaj lahko najdemo odgovore na temeljna vprašanja, ki se jih prej nismo mogli lotiti. "
V svoji študiji so raziskovalci predstavljajo kemično sintezo TFF1 in njegovega homodimera, molekula, ki obsega dve podenoti TFF1. Le v svoji homodimerni obliki je bil TFF1 sposoben komunicirati z mucini, glavne strukturne sestavine prebavil, ki pospeši zapiranje sluznice in njen proces celjenja.
Z dolžino 60 aminokislin, konvencionalni pristopi niso bili uporabni za sintezo TFF1. Znanstveniki so razvili novo metodo za sintezo peptida v dveh fragmentih in jih nato sestavili. Drugi izziv, ki so ga morali premagati znanstveniki, je bil pravilno zlaganje TFF1 z izbiro med množico možnosti.
Pravilno zlaganje je bilo nato potrjeno s strukturno analizo in dokazano je, da homodimer TFF1 deluje z želodčno sluznico. Muttenthaler in njegova ekipa zdaj delata na kemijski sintezi drugih dveh članov družine faktorjev trolistov, TFF3 in zahtevnejši TFF2, ki je daljši in bolj zapleten s 106 aminokislinami in 7 disulfidnimi vezmi.
Kemična sinteza TFF1 je mejnik na tem področju, saj ponuja več možnosti za spreminjanje tega razreda peptidov. Do danes, rekombinantna ekspresija je bila edini način za proizvodnjo teh molekul. "Zato, njihova zasnova je bila omejena na 20 naravnih aminokislin.
Kemična sinteza nam zdaj omogoča, da oblikujemo napredne sonde TFF1 za preučevanje njihovih mehanizmov delovanja ali optimizacijo TFF1 za terapevtske aplikacije ", Razlaga Muttenthaler.
Molekularne sonde so bistvene za boljše razumevanje TFF1 in njegovega načina delovanja. Nekatere priloge, kot so fluorescenčne molekule ali druge poročevalske oznake, lahko pomagajo preučiti interakcije TFF1 s svojimi ciljnimi beljakovinami ali receptorji.
Druge spremembe bi lahko uporabili za nadaljnje izboljšanje stabilnosti peptidov in njihovih zdravil podobnih lastnosti za učinkovitejšo terapevtsko uporabo.
Puščajoče črevesje in mikrobna disbioza bi lahko prispevali k nevihti citokinov pri hudo bolnih primerih COVID-19
Ustna voda vpliva na učinke vadbe
Poslanci beljakovin iz človeškega mikrobioma osvetljujejo zdravje ljudi
Zakaj bi morali v svojo prehrano vključiti naravne vire vlaknin
Znanstveniki razvijajo 3D natisnjene tablete, ki vzorčijo bakterije, ki jih najdemo v črevesju
Tveganje za rak požiralnika bi lahko zmanjšali z esomeprazolom in majhnimi odmerki aspirina
Plastiko, ki jo danes pogosto najdemo v človeškem blatu
Skoraj osem milijard ton plastike vsako leto pride v oceane. Ta velika količina plastike se izpere na kopno ali se razbije na drobne koščke s premerom manj kot 5 milimetrov in jih imenujemo mikroplast
Zakaj imajo bolniki s COVID-19 v nosu več patogenih bakterij
Raziskovalci so primerjali nosni mikrobiom bolnikov s koronavirusno boleznijo 2019 (COVID-19), zdravi posamezniki, in zdravstvenih delavcev. Te študije so pokazale povečanje patogena Pseudomonas aeru
Spreminjanje mikrobioma zgornjih dihal pri otrocih zaradi občutljivosti na SARS-CoV-2
Raziskovalci so testirali nazofaringealni mikrobiom otrok do 21. leta in ugotovili, da se mikrobiom s starostjo spreminja. Specifične bakterije, katerih številčnost se s starostjo tudi spreminja, so p