Medan proteiner på cellytorna är måltavlor för de flesta läkemedel, Det behövs raffinerade metoder för att analysera hur dessa membranproteiner är organiserade. Forskare vid Karolinska Institutet har utvecklat en ny DNA-baserad analysmetod som kan bidra till utvecklingen av framtida läkemedel mot bröstcancer och andra cancerformer. Studien publiceras i Naturens nanoteknik .

Effekten av de flesta läkemedel i klinisk användning beror på deras interaktion med proteiner på cellmembran. Det är därför viktigt att förstå hur dessa proteiner fungerar i hälsa och sjukdom.

Många av proteinerna på cellmembranet är fördelade i funktionella enheter, domäner med dimensioner i nanoskala (d.v.s. 10 ^-6 mm).

Membranproteiner analyseras med superupplösningsmikroskopi, en teknik som begränsas av det faktum att endast ett litet antal membranproteiner – normalt tre – kan analyseras samtidigt.

Forskare vid Karolinska Institutet har nu utvecklat en metod som ökar detta antal. Denna icke-mikroskopbaserade metod för att analysera hela populationer av celler kallas NanoDeep (NANOscale DEciphEring of membrane Protein nanodomains).

Metoden bygger på användning av DNA-analys för att översätta information om membran-protein-organisation. Det finns inga gränser för antalet sådana proteiner som NanoDeep kan analysera samtidigt. Deras arbete har inte bara gjort det möjligt för forskarna att bekräfta tidigare fynd utan också lett till nya upptäckter.

"NanoDeep har för närvarande en upplösning i intervallet 10 nanometer, det är 10 miljarddelar av en meter, som överträffar många andra metoder för superupplösningsmikroskopi, " säger studiens sista författare Ana Teixeira, forskare vid institutionen för medicinsk biokemi och biofysik, Karolinska Institutet. "NanoDeep har potential att ge nya insikter i regleringen av membranproteinfunktion."

Med NanoDeep, forskarna har kunnat beskriva proteinmiljöer som omger membranreceptorn Her2, ett membranprotein som överför information till proteiner inuti cellen.

Her2 är överrepresenterat i bröstcancer och andra typer av cancer. En bättre förståelse för Her2 kommer att förbättra chanserna att utveckla nya läkemedel som förhindrar de flesta återfall av sådana cancerformer.

Den nya metoden har utvecklats för att vara så enkel som möjligt.

"Vår metod gör användningen av information om proteiners rumsliga organisation i nanoskala mer tillgänglig som ett diagnostiskt verktyg i kliniska tester, " säger studiens första författare, postdoktor Elena Ambrosetti. "Det kan också användas som ett verktyg för att utveckla nya typer av läkemedel utformade för att påverka membranproteinernas funktion."