بررسی محاسباتی و آزمایشگاهی پروتئین NLuc-NLRP3PYD بایوسنسور دو بخشی لوسیفراز به منظور ارتقاء کارایی آن در غربالگری داروهای ضد التهاب

اینفلاموزوم یک مجموعه ماکرومولکولی از سیستم ایمنی ذاتی است که در پاسخ به طیف وسیعی از محرک‌ها و مولکول‌های بیماریزا، به عنوان مکانیزم دفاعی بدن، آبشار سیگنالینگ التهابی را فعال می‌‌کند. با این‌حال، فعالیت نامناسب اینفلاموزوم منجر به اختلالات خود التهابی و بیماریهای خودایمنی از جمله بیماریهای نورودژنراتیو و اختلالات متابولیکی می‌شود. بیشتر اینفلاموزوم های معمولی از سه بخش اصلی تشکیل شده‌اند: یک بخش حسگر مانند NLRP۳ (دارای یک دمین پیرین PYD)) )، یک پروتئین آداپتور مانند ASC و یک کاسپاز موثر مانند کاسپاز-۱. مطالعات ساختاری نشان داده است که گیرنده سیتوزولی درون سلولی NLRP۳ پس از تحریک الیگومریزه می‌شود و در نهایت سلول به سمت مرگ سلولی پیروپتوتیک سوق داده می‌شود. سنجش تکمیلی دوبخشی لوسیفراز یک نوع پیشرفته از روش‌های سنجش تکمیلی قطعات پروتئین می‌باشد که برای بررسی برهمکنشهای پروتئین-پروتئین در طول تشکیل کمپلکس استفاده می‌شود. این رویکرد براساس بازسازی قطعات لوسیفراز توصیف شده است. هر قطعه از لوسیفراز (Nluc, Cluc) به یکی از پروتئین‌های متقابل الحاق می‌شود. نزدیکی قطعات لوسیفراز در اثر میانکنش پروتئین‌های هدف، منجر به نشر بیولومینسانس می‌شود که می‌تواند با شمارش فوتون به صورت کمی اندازه‌گیری شود. در سال ۲۰۲۲ برای اولین بار استفاده از روش مکمل اسپلیت لوسیفراز برای بررسی تعامل بین اجزای کمپلکس التهابی و نظارت بر تعامل NLRP۳PYD-NLRP۳PYD گزارش شده است. در این مطالعه از تکنیکهای in silico و in vitro به جهت مهندسی ساختاری قطعه NLuc-NLRP۳PYD مربوط به بیوسنسور دوبخشی لوسیفراز فوق با هدف بهبود عملکرد و روش سنجش تکمیلی دوبخشی لوسیفراز برای نظارت بر میانکنش‌های هوموتایپیک استفاده می‌شود تا استفاده از این ابزار برای غربالگری داروهای مهارکننده‌های هموالیگومریزاسیون NLRP۳PYD با فعالیت ضد التهابی تسهیل گردد.