Læknablaðið : fylgirit - 01.01.2011, Qupperneq 51

XV VÍSINDARÁÐSTEFNA HÍ
FYLGIRIT 66
E 105 Nákvæm magngreining á utanfrumuhvarfefnum í
efnaskiptaferlum frumna
Giuseppe Paglia1, Sigrún Hrafnsdóttir1, Steinunn Thorlacius', Maike Aurich1,
uernhard Ö. Pálsson1-2, Ines Thiele1
hcrfislíffræðisetri HÍ, 2Dept. of Bioengineering University of Califomia, San Diego
9paglia@hi.is
Inngangur: Lykilatriði í rannsóknum á efnaskiptum (metabolomics) er
að geta magnmælt nákvæmlega fjölda þekktra hvarfefna í sama sýninu.
Með notkun vökva súluskiljunar undir háþrýstingi tengdri massagreini
(Ultra Performance Liquid Chromatography Quadrupole-Time of
Flight-Mass Spectrometry; UPLC-Q-ToF-MS) er unnt í einu og sama
sýninu að sundurgreina og magnmæla fjölda efna svo sem amínósýrur,
asetýl amínósýrur, lífrænar sýrur, sykrur, púrín, pírímídin, vítamín og
nukleósíð.
Efniviður og aðferðir: Aðferðin byggir á súluskiljun með skautuðu amíð
stoðefni, sem aðskilur vatnsleysanleg hvarfefni (metabolite) mun betur
en hefðbundin háþrýstivökvaskiljun með óskautuðum stöðufasa. Því
næst er gerð massagreing í Q-ToF massagreini. Efnin eru auðkennd út
há nákvæmum massa þeirra ásamt árekstrarniðurbrotsaðferð (collision
‘nduced dissociation - CID).
hJiðurstöður: Til að magnmæla efnin voru gerðir kvörðunarferlar fyrir
50 staðalefni, þar sem fylgnistuðlar (R2) mældust frá 0,967-0,999.
Ályktanir: Hægt er að nota UPLC-Q-ToF-MS aðferðina til að fylgjast
rtleð upptöku og seytun efna í frumuræktum. Við höfum meðal annars
notað þessa aðferð til að greina utanfrumuhvarfefni frá tveimur
hráðahvítblæðis frumulínum sem voru meðhöndlaðar með beinum (A-
769552) og óbeinum (AICAR) AMPK virkjum.
E 106 Notkun tölvulíkans í þeim tilgangi að uppgötva áður ókunn
efnahvörf í efnaskiptaferlum mannslíkamans
É'har Rolfsson, Bernhard Ö. Pálsson, Ines Thiele
Kerfislíffræaisetri HÍ
o ttarh&hi.is
^nngangur: Kerfislíffræði er tiltölulega ný fræðigrein þar sem líffræðileg
S°gn, til dæmis DNA og RNA raðgreiningargögn, eru nýtt til að útbúa
°g/eða betrumbæta tölvulíkön af lífeðlisfræðilegum ferlum, til dæmis
efnaskiptaferlum. Tölvulíkönin eru gagnvirk og geta meðal annars
nýst við að segja til um áhrif umhverfisaðstæðna eða stökkbreytinga á
hfeðlisfræðileg ferli eða á birtingarform sjúkdóma. Einn meginkostur
sEkra tölvulíkana er sú heildarmynd sem fæst á viðkomandi ferli sem
sfðan nýtist í aukinni þekkingarsköpun.
Efniviður og aðferðir: RECON1 er tölvulíkan af öllum efnaskiptaferlum
niannslíkamans. Það samanstendur af rúmlega 3400 efnahvörfum,
hvarfefnum og er yfirgripsmesta tölvulíkan sinnar tegundar.
Vlð notuðumst við RECON 1 til þess að auðkenna 110 hvarfefni í
efnaskiptaferlum mannsins sem ekki er vitað hvernig myndast eða
\ að verður um (dead-end metabolites). Við nýttum síðan tölvuforritið
hllLEY til þess að koma með tilgátur um hvaða efnahvörf úr
Sagnabankanum KEGG þyrfti að bæta við RECON 1 til að útskýra
ýndun eða nýtingu áðurnefndra hvarfefna. Á þennan máta
Euguðum við hvaða efnahvörf í manninum eru illa skilgreind, í hvaða
, naskiptaferlum þau eiga sér stað og hvernig hægt væri útskýra tilvist
Þeirra í mannslíkamanum. Við skoðuðum síðan SMILEY tilgáturnar
eð tilliti til hversu líklegt það væri að þau eigi sér stað í manninum
^eð sarnanburðar erfðafræðilegri aðferðafræði (comparative genomics).
ðurstöður: Á þennan máta tókst okkur á útbúa lista yfir efnahvörf
sem líklegt er að eigi sér stað í mannslíkamanum. Við vinnum
nú að því að staðfesta tilvist þessara hvarfa með hefðbundnum
lífefnafræðirannsóknum.
Ályktanir: Niðurstöður okkar sýna fram á hvernig hægt er að styðjast
við tölvulíkön og hálf sjálfvirkar aðferðir til að auka vitneskju um
efnaskiptaferli mannsins.
E 107 Hegðun slímlags ex vivo skoðað í smásjá
Hákon Hrafn Sigurðsson
Lyfjafræðideild HÍ
hhs@hi.is
Inngangur: Stjórnuð lyfjagjöf á slímhimnur er og hefur verið mikið
rannsökuð. Lyfjaform á slímhimnur eiga það sameiginlegt að vera hönnuð
með aukna viðveru lyfs á himnunni í huga. Grunnur lyfjaformanna eru
langar fjölliðukeðjur eða net með slímhimnuviðloðandi eiginleika.
Nýlega hafa komið fram rannsóknir sem benda til þess að nanóagnir eigi
greiðari leið að undirliggjandi vef heldur en lyf úr þessum hefðbundnu
lyfjaformum. Markmið rannsóknarinnar var að kanna og bera saman
hreyfanleika nanóagna og míkróagna í slími. Einnig að kanna áhrif
ýmissa efna á hreyfieiginleika slíms.
Efniviður og aðferðir: Vélinda úr 18 daga gömlu kjúklingafóstri er komið
fyrir í rakastýrðu hólfi mettuðu með Locke-Ringer lausn. Flúrljómandi
latex-nanóögnum dreifðum í lausn með mismunandi efnum (meðal
annars fjölsykrum úr sölvum) er skolað niður vélindað áður. Vélindað er
svo skorið upp endilangt og kolaögnum (míkróögnum) er dreift yfir og
hólfið svo Iokað og sett í smásjá og fylgst með hreyfingum agnanna í 2-30
mínútur á mismunandi stöðum í vélindanu.
Niðurstöður: Smásjárskoðanir sýndu mun meiri hreyfingu á nanóögnum
heldur en á kolaögnum sem virtust sitja fastar í slímnetinu. Fjölsykrur úr
sölvum virtust draga úr hreyfingu slímsins. Önnur þekkt efni höfuð
fyrirsjáanleg áhrif á slímið.
Ályktanir: Niðurstöðurnar benda til þess að nanóagnir séu jafnvel
hentugri til að koma lyfjum í gegnum slímlag að slímhimnu heldur en
hefðbundin slímhimnuviðloðandi lyfjaflutningskerfi sem byggjast á
fjölliðum.
E 108 Samanburður á getu þorskatrypsína og nautatrypsína við að
brjóta niður prótein í náttúrlegri myndbyggingu
Bjarki Stefánsson1, Jón Bragi Bjamason1-2, Ágústa Guðmundsdóttir1-3
'Raunvísindastofnun, 2verkfræði- og náttúruvísindasviði, 3matvæla- og næringarfræðideild
heilbrigðisvísindasviði HÍ
bjarkis@hi.is
Inngangur: Trypsín úr Atlantshafsþorski eru kuldaaðlöguð prótein-
kljúfandi ensím sem hafa mikla virkni samkvæmt hraðafræðilegum
mælingum með litlum hvarfefnum. Möguleg not þessara ensíma í
iðnaði, snyrtivörur og læknisfræðilegum tilgangi byggja meðal annars á
getu þeirra við að brjóta niður prótein í sinni náttúruleg mynd. í þessari
rannsókn var benzamidín hreinsuð blanda trypsína úr Atlantshafsþorski
skilgreind og geta þeirra borin saman við getu nautatrypsíns við að
brjóta niður prótein í náttúrulegri myndbyggingu.
Efniviður og aðferðir: Þorskatrypsín (ensímtækni) var skilgreint
með tvívíðum geljum og með jónaskiptasúlu (MonoQ). Trypsín af
jónaskiptasúlu voru keyrð á geli og síðan skoðuð með massagreini
(MALDI-TOF). Niðurbrotsmælingar voru gerðar á fjórum hvarfefnum
(lysozyme, Iactoferrin, myoglobin og bovine serum albumin) við þrjú
mismunandi hitastig (4°C, 25°C og 37°C). Niðurbrotsafurðinar voru
LÆKNAblaðið 2011/97 51