غراميسيدين القائم على الفحص الإسفار ؛ لتحديد الجزيئات الصغيرة المحتملة لتعديل خصائص طبقة ثنائية الدهن
Summary
نحن نقدم سريع مضان مقايسة على أساس أن يراقب معدل التبريد مضان كمقياس للنشاط قناة غراميسيدين. وتستخدم القنوات غراميسيدين ومحولات القوة الجزيئية لمراقبة التغيرات في خصائص طبقة ثنائية المادة الدهنية كما لمست من البروتينات التي تغطي طبقة ثنائية.
Abstract
العديد من الأدوية والجزيئات الصغيرة الأخرى المستخدمة لتعديل الوظيفة البيولوجية هي التي amphiphiles كثف في واجهة طبقة ثنائية / حل ، وبالتالي تغيير خصائص طبقة ثنائية المادة الدهنية. هذا أمر مهم لأن تقترن بنشاط بروتينات غشاء لطبقة ثنائية المضيف عن طريق التفاعلات مسعور. التغييرات في خصائص طبقة ثنائية الغشاء يغير بالتالي وظيفة البروتين ، الذي يوفر وسيلة غير مباشرة لamphiphiles لتعديل وظيفة البروتين وآلية ممكنة ل"خارج الهدف" آثار المخدرات. وضعنا مسبقا مقايسة الكهربية للكشف عن تغيرات في خصائص طبقة ثنائية الدهن باستخدام قنوات غراميسيدين الخطي كما تحقيقات 3،12. قنوات غراميسيدين هي بروتينات صغيرة تشكلت بواسطة ثنائي transbilayer مفارز من غير إجراء اثنين. فهي حساسة للتغيرات في البيئة الغشاء ، مما يجعل منهم تحقيقات قوية لرصد التغيرات في خصائص طبقة ثنائية المادة الدهنية كما لمست من البروتينات التي تغطي طبقة ثنائية. علينا أن نظهر الآن فحص مضان للكشف عن تغيرات في خصائص طبقة ثنائية باستخدام قنوات نفس التحقيقات. يستند هذا الفحص على قياس الوقت أثناء التبريد مضان من fluorophore محملة حويصلات unilamellar كبير بسبب دخول من خلال القنوات فاكهه تقضي غراميسيدين. نستخدم مضان مؤشر / فاكهه تقضي الزوج aminonaphthalene 8 – 1 – ،3،6 trisulfonate (النمل) / TL + التي استخدمت بنجاح في سائر المقايسات تبريد 5،13 مضان. TL + تتخلل طبقة ثنائية الدهن ببطء 8 ولكن يمر بسهولة من خلال إجراء قنوات غراميسيدين 1،14. الأسلوب هو تحجيم ومناسبة لكلا الدراستين الآلي والفرز الفائق الإنتاجية من جزيئات صغيرة لإقلاق – طبقة ثنائية ، وإمكانات "خارج الهدف" ، والآثار. نجد أن النتائج باستخدام هذا الأسلوب في اتفاق جيد مع النتائج السابقة الكهربية 12.
Protocol
Discussion
لقد أثبتنا سريع مضان على أساس مقايسة لتحديد إمكانية تعديل طبقة ثنائية المخدرات وamphiphiles الصغيرة الأخرى. المركبات التي تعديل خصائص طبقة ثنائية من المحتمل أن يغير وظيفة البروتين الغشاء بطريقة غير مباشرة غير محددة ، قد يسهم في "خارج الهدف" آثار المخدرات. في مقايسة ي…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نحن نشكر مايكل برونو J. ، Rusinova رادا وجون ساك T. لتحفيز المناقشات كثيرة. الدعم المالي من المعاهد الوطنية للصحة ، واستكمال R01GM021342 الأذربيجانية R01GM021342 – 35S1 ، وميسي ، الابن يوشيا المؤسسة لاوسا ، وتري – I لبرنامج CMB HII ، وإيريس لام ويفيريت S. Woodworth عالم الطب والمعاهد الوطنية للصحة منح زمالة MSTP GM07739 لRK.
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| ANTS | Invitrogen | A-350 | ||
| gramicidin | Sigma Chemical Co | G-5002 | ||
| 1,2-dierucoyl-sn-glycero-3-phosphocholine | Avanti Polar Lipids | 850398C | ||
| Mini-Extruder kit | Avanti Polar Lipids | 610000 | ||
| PD-10 Desalting column | Sigma-Aldrich Made by GE Healthcare | 54805 |
Riferimenti
- Andersen, O. S., Giebisch, G. H., Purcel, E. F. Ion transport through simple membranes. Renal Function. , (1978).
- Andersen, O. S., Koeppe, R. E. Bilayer thickness and membrane protein function: An energetic perspective. Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 36, 107-130 (2007).
- Andersen, O. S., Koeppe, R. E., Roux, B., Chung, S. -. H., Andersen, O. S., Krishnamurthy, V. Gramicidin channels. Versatile tools. Biological Membrane Ion Channels: Dynamics, Structure, and Applications. , (2007).
- Berberan-Santos, M. N., Bodunov, E. N., Valeur, B. Mathematical functions for the analysis of luminescence decays with underlying distributions 1. Kohlrausch decay function (stretched exponential. Chem. Phys. 315, 171-182 (2005).
- Bruggemann, E. P., Kayalar, C. Determination of the molecularity of the colicin E1 channel by stopped-flow ion flux kinetics. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 83, 4273-4276 (1986).
- Bruno, M. J., Koeppe, R. E., Andersen, O. S. Docosahexaenoic acid alters bilayer elastic properties. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 104, 9638-9643 (2007).
- Buboltz, J. T., Feigenson, G. W. A novel strategy for the preparation of liposomes: rapid solvent exchange. Biochim. Biophys. Acta. 1417, 232-245 (1999).
- Gutknecht, J. Cadmium & thallous ion permeabilities through lipid bilayer membranes. Biochim. Biophys. Acta. 735, 185-188 (1983).
- Ingólfsson, H. I., Koeppe, R. E., Andersen, O. S. Curcumin is a modulator of bilayer material properties. Biochimica. 46, 10384-10391 (2007).
- Keserü, G. M., Makara, G. M. The influence of lead discovery strategies on the properties of drug candidates. Nat. Rev. Drug Discov. 8, 203-212 (2009).
- Leeson, P. D., Springthorpe, B. The influence of drug-like concepts on decision-making in medicinal chemistry. Nat. Rev. Drug Discov. 6, 881-890 (2007).
- Lundb k, J. A., Collingwood, S. A., Ingólfsson, H. I., Kapoor, R., Andersen, O. S., S, O. Lipid bilayer regulation of membrane protein function: gramicidin channels as molecular force probes. J. R. Soc. Interface. 7, 373-395 (2010).
- Moore, H. P. &. a. m. p. ;. a. m. p., Raftery, M. A. Direct spectroscopic studies of cation translocation by Torpedo acetylcholine receptor on a time scale of physiological relevance. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 77, 4509-4513 (1980).
- Neher, E. Ionic specificity of the gramicidin channel and the thallous ion. Biochim. Biophys. Acta. 401, 540-544 (1975).
- O’Connell, A. M., Koeppe, R. E., Andersen, O. S. Kinetics of gramicidin channel formation in lipid bilayers: transmembrane monomer association. Science. 250, 1256-1259 (1990).
- Søgaard, R. GABAA receptor function is regulated by lipid bilayer elasticity. Biochimica. 45, 13118-13129 (2006).
- Waring, M. J. Defining optimum lipophilicity and molecular weight ranges for drug candidates-Molecular weight dependent lower logD limits based on permeability. Bioorg. Med. Chem. Lett. 19, 2844-2851 (2009).
