Полиамиды Pyrrole-имидазола (ЗЕРНЫШКИ) являются комплексами, которые могут прочитать определенные последовательности ДНК в живых клетках и генах порождения болезни тишины. Они предотвращают белки, названные транскрипционными факторами, от закрепления до определенных частей нити ДНК, таким образом подавляя транскрипцию ДНК в РНК.Большая часть ДНК найдена в ядре. Но митохондрии, электростанции клетки, также принимают небольшое количество ДНК.
ЗЕРНЫШКИ способны к пересечению ядерной мембраны, чтобы связать с ядерной ДНК, но неспособны к пересечению митохондриальной мембраны.Команда, во главе с Ганешой Пэндианом Намасиваямом, от Института Киотского университета Интегрированной Материальной Клеткой Науки (iCeMS) добилась успеха, чтобы перенаправить ЗЕРНЫШКО, чтобы пересечь митохондриальную мембрану так, чтобы это могло получить доступ к своей ДНК и изменить транскрипцию генов.Они достигли этого сложного подвига, дополнив ЗЕРНЫШКО с ‘проникающим через митохондрии пептидом’ (MPP), который способен к преодолению энергетического барьера митохондрий. MPP-спрягаемое ЗЕРНЫШКО под названием ЗЕРНЫШКО МИТО было разработано, чтобы заблокировать определенный связывающий сайт для митохондриального транскрипционного фактора (TFAM).
TFAM важен в управлении митохондриальным метаболизмом и энергетическим синтезом, играя роль в транскрипции гена под названием ND6, говорит Тэкуя Хидэка, первый автор исследования.Команда нашла, что ЗЕРНЫШКО МИТО TFAM-запрещения выборочно прочитало митохондриальную последовательность ДНК и вызвало 60% к 90%-му сокращению выражения ND6, в зависимости от используемой концентрации. Команда тогда маркировала ЗЕРНЫШКИ МИТО молекулой, которая флюоресцирует, когда выставлено, чтобы осветить и, используя специальные микроскопы, подтвердил, что они локализовали в митохондриях, не присутствуя в ядрах рассматриваемых клеток.
ND6 связан с несколькими митохондриальными беспорядками, включая наследственную оптическую невропатию Лебера, которая вызывает потерю центрального видения, хромосомной миопатии, мышечной слабости, конфискаций и затруднений в учебе. Следовательно, у химического контроля над такими генами, связанными с болезнью есть клинический потенциал в митохондриальной генотерапии. «Мы планируем развивать продвинутую версию ЗЕРНЫШЕК МИТО, которые могут определить и локализовать только внутренние больные митохондрии», говорит Ганеша.«Наше исследование доказательства понятия обеспечивает новую платформу, которая открывает новые пути для основанных на ДНК функциональных лигандов, которые способны к изменению митохондриального генома определенным для последовательности способом», завершает научный руководитель Хироши Сугияма.
Исследование было опубликовано в Журнале американского Химического Общества.