Membránové proteiny, zejména receptory spřažené s G-proteiny (GPCR), představují 25-30 % současných cílových léčiv. Mezi nimi se metabotropní glutamátový receptor (mGluR), GPCR třídy C a skupiny 1, stává atraktivním terapeutickým cílem pro různé neurologické a psychiatrické poruchy, jako je Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba, poruchy autistického spektra, schizofrenie a neuropatická bolest. Přestože je známa jeho kompletní struktura, biofyzikální charakterizace a snahy o objevení léčiv zaměřených na mGluR byly brzděny problémy se získáním stabilních, aktivních konformací tohoto receptoru pro studie in vitro. Abychom tuto překážku překonali, využijeme ke stabilizaci mGluR amfifilní zwitteriontové polymery. Pečlivě syntetizované kopolymery mohou napodobit nativní lipidové prostředí a zachovat strukturální a funkční integritu receptoru. Zwitteriontové polymery se svou jedinečnou molekulární architekturou obsahující aniontové i kationtové skupiny strukturují molekuly vody a vytvářejí superhydrofilní povrchy ideální pro stabilizaci membránových proteinů s exponovanými hydrofobními doménami. Abychom mohli tuto stabilizační strategii vyhodnotit, chceme nejprve použít bioanalytickou techniku povrchové plasmonové rezonance bez značení k imobilizaci komplexu mGluR a polymeru. Za druhé budeme zkoumat kinetiku vazby, afinitu a alosterickou modulaci receptoru mGluR1, abychom získali cenné poznatky o interakcích mezi proteiny a léky. Předpokládáme, že tato inovativní strategie vyřeší stávající problémy při stabilizaci mGluR a nabídne lepší stabilitu, menší složitost, nákladovou efektivitu a vyšší výtěžnost oproti běžným metodám. Navíc v dlouhodobém horizontu urychlí postupy screeningu léčiv zaměřené na mGluR a další náročné cíle v podobě membránových proteinů, čímž přispěje k vývoji nových terapeutik pro neurologické a psychiatrické poruchy.
Stabilizace farmako-aktivních membránových proteinů pomocí zwitteriontových polymerů a využití povrchové plasmonové rezonance jako analytické platformy (ZwitterMPs)
Anotace