Los químicos de NUS han desarrollado recientemente sondas selectivas para la fosfolipasa A2 citosólica (cPLA2) para determinar los niveles y la actividad de las enzimas.

cPLA2 es una enzima importante muy utilizada para regular las respuestas inflamatorias en el cuerpo. Ha ido ganando un interés significativo desde el punto de vista médico, con vínculos cada vez mayores de su participación en enfermedades inflamatorias y neurológicas como la enfermedad de Alzheimer y la esclerosis múltiple. La capacidad de obtener imágenes e identificar correctamente cPLA2 en sistemas biológicos es importante para comprender las vías mecánicas involucradas en estas enfermedades. Un equipo dirigido por el profesor LAM Yulin del Departamento de Química, NUS ha descubierto algunos compuestos fluorescentes que podrían generar imágenes de cPLA2. Estos incluyen un inhibidor (compuesto que reduce la actividad enzimática) y un sustrato (compuesto sobre el que actúa la enzima) que exhiben fluorescencia.

Al imitar la estructura de un conocido inhibidor de cPLA2, araquidonil trifluorometilcetona (AACOCF3), el grupo de investigación ha unido con éxito un tinte orgánico fluorescente (cumarina) en el extremo de la cadena de carbono de AACOCF3. Esto creó una forma fluorogénica de AACOCF3 que retuvo su actividad inhibidora nativa hacia cPLA2. Los estudios preliminares realizados en el compuesto de nuevo diseño mostraron su capacidad para diferenciar entre células que contienen diferentes niveles de cPLA2. Al mismo tiempo, esta sonda desarrollada recientemente fue capaz de inhibir cPLA2, proporcionando un papel dual de formación de imágenes e inhibición. Esto permite a los bioquímicos detectar directamente la enzima a nivel celular mientras efectúan una respuesta biológica deseada.

Animado por estos resultados, el grupo de investigación amplió sus estudios desarrollando otra sonda para medir la actividad de cPLA2. El ensayo convencional de la actividad de cPLA2 utiliza un compuesto radiactivo como sustrato. Sin embargo, el uso de tales ensayos es altamente indeseable debido a los peligros que rodean a los materiales radiactivos. Para evitar este problema, Actualmente se encuentran disponibles comercialmente varios kits de ensayo colorimétrico y fluorogénico para la medición de la actividad de cPLA2. Sin embargo, Estos ensayos también pueden detectar otras enzimas de la familia PLA2 y no son selectivos solo para cPLA2. Sería útil tener una sonda alternativa, que está específicamente dirigido a cPLA2.

Al adoptar un enfoque similar, Se unieron restos de cumarina fluorogénica y fluoresceína (otro tinte orgánico fluorescente) sobre fosfatidilcolina (un sustrato de cPLA2). Esto provoca una transferencia interna no radiativa de energía entre un tinte al otro cuando la parte sensible a la luz se irradia en su longitud de onda de excitación; un fenómeno conocido como transferencia de energía de resonancia de Förster (FRET). Se descubrió que esta nueva sonda de sustrato es altamente selectiva para cPLA2, sin pérdida de actividad nativa y adecuado para ensayos de detección de inhibidores.

El grupo está investigando actualmente los efectos de unir compuestos químicos fluorescentes de diferentes colores en las sondas tanto del inhibidor como del sustrato para ampliar sus aplicaciones.