В Институте Висса создали платформу FIND для поиска молекул с помощью ДНК-нанопереключателей
Система на базе ДНК-нанопереключателей проверила библиотеку из 400 млн соединений на функциональное связывание белков в пробирке.
Исследователи из Института биологической инженерии Висса при Гарвардском университете, Бостонской детской больницы и Гарвардской медицинской школы разработали платформу скрининга FIND. По данным EurekAlert, методика использует программируемые ДНК-нанопереключатели для отбора молекул, регулирующих взаимодействие двух белков, вместо стандартной фиксации пассивного связывания с одной мишенью eurekalert.org
EurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗.
Принцип работы ДНК-нанопереключателей
Платформа FIND (Functional Interaction-based Nanoswitch Discovery) размещает два исследуемых белка на длинной молекуле ДНК. При связывании белков между собой под действием тестируемого вещества ДНК переходит из линейной формы в петлеобразную eurekalert.org
EurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗. К каждому переключателю через гибкий линкер крепится кандидатная молекула вместе с индивидуальным штрихкодом из нуклеиновых кислот.
Параллельные реакции проходят в одной пробирке, после чего структуры разделяют методом гель-электрофореза eurekalert.org
EurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗. Сформировавшие петлю переключатели движутся сквозь гель медленнее линейных молекул, что позволяет изолировать их механически. Последующее секвенирование штрихкодов отобранных наноструктур выявляет химические соединения, вызвавшие конформационный сдвиг.
Тестирование библиотеки и белковых мишеней
Авторы протестировали FIND на ядерном рецепторе PPAR-gamma, связанном с чувствительностью к инсулину и метаболизмом жиров. В ходе скрининга библиотеки из 400 миллионов ДНК-кодированных малых молекул были найдены соединения, усиливающие связывание рецептора с фрагментом белка-партнера CBP eurekalert.org
EurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗. В культурах клеток эти вещества вызвали накопление липидов, характерное для активации рецептора.
Кроме того, платформа позволила выделить нанотело, модулирующее контакт спайк-белка вируса SARS-CoV-2 с рецептором клеток человека eurekalert.org
EurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗. Точность методики подтвердили также выделением известного активатора бета-2-адренорецепторов из контрольной смеси. Технологию лицензировал стартап, созданный авторами работы.
