Pharmaceutica Analytica Acta

Abstrakt

Mithilfe der thermischen Fourier-Transformations-Infrarottechnik lässt sich ein frühes Auftreten von durch Glykation verursachten Konformationsänderungen des menschlichen Serumalbumins schnell erkennen

Yu-Ting Huang, Hui-Fen Liao, Shun-Li Wang und Shan-Yang Lin

Zahlreiche potenzielle Hemmstoffe zur Verhinderung der Bildung fortgeschrittener Glykationsendprodukte (AGEs) wurden ausführlich auf ihre In-vitro- und In-vivo-Eigenschaften untersucht, aber das würde viel Zeit in Anspruch nehmen. In der vorliegenden Studie wurde ein einzigartiges kombiniertes thermisches Fourier-Transform-Infrarot (FTIR)-System als beschleunigte Methode ausprobiert, um gleichzeitig die temperaturabhängigen Konformationsänderungen von humanem Serumalbumin (HSA) im HSA-Ribose-Gemisch zu bestimmen und den Beginn der Strukturumwandlung von α-Helix- zu β-Faltblattstrukturen mit oder ohne Verwendung von AGE-Hemmern zu untersuchen. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen klar, dass bei nativem HSA die irreversible, temperaturinduzierte Strukturumwandlung von α-Helices zu β-Faltblättern bei 96°C beginnt, während das HSA-Ribose-Gemisch aufgrund des frühen Auftretens der Glykation eine Beginntemperatur von etwa 78°C aufwies. Durch Erhöhung der Menge an Natriumdiclofenac oder Inositol konnte jedoch die Anfangstemperatur des Übergangs von der α-Helix zum β-Faltblatt schrittweise von 78°C auf 96°C verändert werden, was der Anfangstemperatur von nativem HSA nahe kam. Dies bedeutet, dass der thermisch induzierte Übergang von der α-Helix zum β-Faltblatt für HSA in der HSA-Ribose-Mischung nach Zugabe von Natrium oder Inositol wirksam verhindert wurde. Die vorliegende Studie weist auch darauf hin, dass diese thermische FTIR-Technik nicht nur die Konformationsänderungen der HSA-Ribose-Mischung schnell beschleunigt, sondern auch die Anfangstemperatur des Übergangs von der α-Helix zum β-Faltblatt direkt und in Echtzeit erfasst. Dieses einzigartige kombinierte thermische FTIR-System könnte ein nützliches Instrument sein, um die durch Glykation induzierten Konformationsänderungen von Proteinen in einem einstufigen Prozess schnell zu untersuchen und zu bewerten.