新技术提高了检测错误折叠的蛋白质

明尼苏达双城大学研究人员已经开发出一项开创性的新诊断技术,允许更快和更准确的检测神经退行性疾病。方法可能会打开一个门早治疗和缓解影响人类的各种疾病,如阿尔茨海默氏症和帕金森氏症,影响动物和类似的疾病,如慢性消耗性疾病(慢性消耗病)。

他们的新研究发表在纳米快报,总理杂志领域的纳米技术由美国化学学会出版。

“本文主要集中在鹿的慢性消耗性疾病,但最终我们的目标是扩大技术广泛的神经退行性疾病、老年痴呆症和帕金森症的两个主要目标,“说Sang-Hyun哦,高级论文的合著者和一个杰出的麦克奈特大学教授在明尼苏达大学电子与计算机工程系。“我们的愿景是开发超敏感,强大的诊断技术对各种神经退行性疾病,这样我们可以检测早期生物标志物,可能允许更多的时间治疗制剂的部署,可以减缓疾病进展。我们想帮助改善数百万人的生活受神经退行性疾病。”

神经退行性疾病如阿尔茨海默氏症,帕金森氏症,疯牛病,慢性消耗病(被广泛发现鹿)共享一个共同的错误折叠蛋白质的性能增强中枢神经系统。检测这些错误折叠蛋白对理解这些毁灭性的疾病和诊断是至关重要的。然而,现有的诊断方法,如酶联免疫吸附试验和免疫组织化学,可以是昂贵的,耗时的,限制了抗体的特异性。

明尼苏达大学的研究人员的方法,称为Nano-QuIC (Nanoparticle-enhanced Quaking-Induced转换),极大地提高了性能先进的蛋白质错误折叠检测方法,例如NIH落基山实验室实时Quaking-Induced转换(RT-QuIC)测定。

RT-QuIC方法涉及摇晃正常蛋白质的混合物与少量的错误折叠蛋白质,引发连锁反应,导致蛋白质繁殖并允许这些不规则蛋白质的检测。利用鹿的组织样本,明尼苏达大学的团队表明,添加50纳米二氧化硅纳米粒子RT-QuIC实验可以显著降低检测乘以从大约14个小时只有4个小时和增加10倍的敏感性。

典型的14个小时检测周期意味着一个实验室技术员可以只运行一个测试每个正常的工作日。然而,检测不到四个小时的时间,研究人员现在可以每天运行三个甚至四个测试。

拥有更快的和高度准确检测方法尤为重要,对于了解和控制慢性消耗病的传播,一种疾病传播的鹿在北美,北欧,和韩国。研究人员认为,Nano-QuIC最终可能证明在人类中用于检测蛋白质错误折叠的疾病,特别是帕金森,克雅二氏症、阿尔茨海默氏症、肌萎缩性侧索硬化症。

“测试这些神经退行性疾病在动物和人类身上已经对我们的社会一个重大的挑战,”彼得·拉森说高级助理教授论文的合著者在明尼苏达大学的兽医部门和生物医学科学。“我们现在看到的是这真的令人兴奋的新的,下一代新兴对这些疾病的诊断测试。的影响,我们的研究已经是大大提高这些下一代测试,使他们更敏感,这使他们更容易获取。”

这项研究是由明尼苏达州环境和自然资源信托基金Legislative-Citizen明尼苏达州委员会推荐的资源(LCCMR);明尼苏达农业实验台农业快速响应基金;和明尼苏达农业、科研、教育、推广和技术转让(AGREETT)计划。

“明尼苏达科学和支持基础研究和应用研究价值。作为议员,我们已经投资环境信托基金美元来提供解决方案对于复杂的问题,如慢性消耗性疾病,”代表里克·汉森说,明尼苏达州众议院环境和自然资源委员会主席和LCCMR的联合主席。“我自豪的工作LCCMR和立法机关在支持这项研究,将继续倡导资助研究和防止未来问题影响我们的野生动物和我们自己。”

参考:劳登克里公关,李米,G,拉森PA,哦SH。Nanoparticle-enhanced RT-QuIC (Nano-QuIC)诊断分析错误折叠的蛋白质。纳米列托人。2023:acs.nanolett.3c01001。doi:10.1021 / acs.nanolett.3c01001

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