Esta interacción, conocida como interacción proteína-ligando, es crucial para muchos procesos biológicos, pero estudiarla tradicionalmente ha sido lento e insensible. El nuevo método, descrito en el Journal of the American Chemical Society , combina dos técnicas avanzadas para superar estas limitaciones.

Un método tiene el potencial de revolucionar nuestra comprensión de las interacciones de las proteínas como parte de la comunicación continua de las células. Estas interacciones y las alteraciones que pueden producirse pueden desempeñar un papel importante, por ejemplo, en el desarrollo de enfermedades autoinmunes y enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer. Por ejemplo, las interacciones disfuncionales también pueden provocar un crecimiento celular agresivo y cáncer.

"El método que hemos desarrollado podría acelerar significativamente el desarrollo de nuevos fármacos y ayudarnos a comprender mucho mejor los mecanismos de muchas enfermedades", afirma el Dr. Otto Mankinen de la Unidad de Investigación de RMN de la Universidad de Oulu.

Análisis rápido y detallado

La primera técnica, la hiperpolarización de polarización nuclear dinámica de disolución (d-DNP), actúa como un amplificador de señal, mejorando significativamente la señal de la molécula de ligando bajo investigación. Especialmente cuando se estudian cantidades bajas de sustancias y núcleos de baja abundancia, como el carbono-13, la hiperpolarización es una herramienta crucial para hacer que la señal sea observable.

La segunda técnica, RMN ultrarrápida, permite el uso de hiperpolarización en la medición de datos de RMN multidimensionales. Las mediciones de RMN multidimensional medidas convencionalmente requieren múltiples repeticiones para recopilar datos completos.

En el enfoque ultrarrápido, una de las dimensiones se codifica a lo largo del volumen de muestra en capas, con un método llamado codificación espacial. Después de la codificación, la información se lee con los principios de la Imagen por Resonancia Magnética (MRI). En este caso, el espectro de RMN se codificó espacialmente y luego se monitorizó la atenuación de la señal en el tiempo para detectar múltiples picos espectrales.

Al combinar estas técnicas, los investigadores ahora pueden obtener información detallada sobre la unión proteína-ligando en un solo experimento para múltiples señales de ligando. El enfoque convencional se limita a una única señal por medición. Esto abre las puertas a un descubrimiento de fármacos más eficiente al permitir a los científicos comprender mejor cómo las moléculas potenciales de los fármacos interactúan con sus objetivos proteicos.