Forskare vid UC:s institution för cancerbiologi samarbetar med materialforskare från University of Houston för att skapa och använda nanorör för att fånga och förstå regleringen av proteiner som är involverade i en mängd olika sjukdomar, inklusive vissa cancerformer, hjärt -kärlsjukdomar och fetma.
En ny studie, publicerad i American Chemical Society Tillämpade material och gränssnitt tidning, visade att titannanorör odlade på titanbaserad metalltråd gav effektivitet för anrikning av fosfopeptider, nyckelregleringsmekanismen bakom normala biologiska och cellulära funktioner, och var lättare att använda, vilket kan innebära lägre kostnader och mer praktisk materialanvändning i vetenskapliga studier.
"Proteinfosforylering är en central regleringsmekanism för funktioner inom de normala cellerna och biologiska processer i kroppen, medan avbrott i fosforylering kan leda till initiering av en mängd olika sjukdomar, inklusive kardiovaskulär, neurologisk, endokrina och cancer, "säger Ken Greis, Doktorsexamen, docent vid Institutionen för cancerbiologi, medlem av både UC Cancer Institute och Cincinnati Cancer Center och medförfattare till studien.
"Studier som syftar till att förstå fosforyleringens dynamik har kommit i spetsen för biologisk forskning när forskarsamhället försöker förstå de underliggande cellulära mekanismerna för sjukdomar med målet att tillhandahålla nya mål för terapeutiskt ingripande.
Greis säger att studien av cellulär fosforylering av proteiner (eller fosfoproteomik) vanligtvis görs genom att separera och kategorisera proteinerna genom vätskekromatografi och masspektrometri. Berikning genom att lägga till metallmaterial behövs för att hjälpa till med denna separation.
"Mesoporösa titanpartiklar används i stor utsträckning för fosfopeptidberikning men är dyra och erbjuder mycket begränsade möjligheter till förbättring av funktionen, "fortsätter han." Titandioxid (allmänt känt som titania) nanorör odlade på titantråd har visat lovande egenskaper för fosfopeptidseparation. I den här studien, vi utvärderar effekten av nanorör på titantråd för fosfoproteomforskning. "
Forskare använde titantrådsbaserade titania nanorör och jämförde resultat när kommersiella partiklar användes på en uppsättning kända standardfosfopeptider och sedan på hundratals phoshophopeptides härrörande från animalisk levervävnad.
"Våra studier avslöjade att titananorören på metalltråd ger jämförbar effekt för anrikning av fosfopeptider och enklare användning jämfört med partiklarna. Detta kan minska kostnaderna och vara en mer effektiv metod för framtida studier, "Greis säger." Möjligheten att variera längden och storleken på nanorören öppnar också dörren för vidareutveckling av anrikningstekniken. Detta är verkligen ett spännande samarbete som också lyfter fram fördelarna med vetenskaplig interaktion mellan discipliner.
"Denna interaktion initierades av en diskussion mellan postdoktorer vid de två institutionerna och har utvecklats till ett fruktbart samarbete med professor Oomman Varghese, som är en ledande expert på teknik, att generera och utveckla nanorör av titan för användning som kemiska sensorer och för teknik för konvertering av solenergi vid University of Houston. Nu, Vi kombinerar vår expertis för att designa och testa nya anrikningsmaterial för att ytterligare förbättra vår förståelse av fosforyleringsförändringar i sjukdomar för att hjälpa oss i kampen mot cancer och andra sjukdomar. Det visar ett stort löfte. "
