Préparation du gel de mucine :Le mucus est principalement composé de glycoprotéines de mucine, qui forment un réseau semblable à un gel. Pour étudier les interactions de liaison, des gels de mucine peuvent être préparés en extrayant et en purifiant les mucines à partir de sources biologiques, telles que la salive, les sécrétions nasales ou le mucus intestinal.
Essais de liaison in vitro :
Dialyse à l'équilibre :Cette méthode consiste à placer un échantillon contenant le liant potentiel (par exemple, un médicament ou une protéine) dans une membrane de dialyse et à l'immerger dans une solution contenant de la mucine ou un gel de mucine. Au fil du temps, le liant s’équilibrera entre les deux compartiments et la quantité liée à la mucine pourra être quantifiée.
Résonance Plasmon de Surface (SPR) :La SPR est une technique qui permet de suivre en temps réel les interactions biomoléculaires. Il utilise un mince film métallique recouvert d’une couche de mucine ou d’une surface fonctionnalisée par la mucine. La liaison des molécules à la surface de la mucine peut être détectée par des modifications de l'indice de réfraction, fournissant des informations sur la cinétique de liaison et l'affinité.
Calorimétrie par titrage isotherme (ITC) :l'ITC mesure les changements thermiques associés aux interactions moléculaires. Il peut être utilisé pour quantifier l'affinité de liaison entre une molécule et la mucine en mesurant la chaleur libérée ou absorbée pendant le processus de liaison.
Tests pull-down :les tests pull-down impliquent l'immobilisation de mucine ou d'échantillons contenant de la mucine sur des supports solides, tels que des billes magnétiques ou des plaques de microtitrage. Les molécules testées sont ensuite incubées avec la mucine immobilisée, leur permettant de se lier. Après avoir éliminé les molécules non liées, les molécules liées sont éluées et analysées.
Tests cellulaires et tissulaires :
Lignées cellulaires productrices de mucus :les lignées cellulaires cultivées qui produisent de la mucine, telles que les cellules caliciformes ou les cellules épithéliales des voies respiratoires, peuvent être utilisées pour étudier les interactions de liaison. Les cellules peuvent être traitées avec les liants potentiels et la liaison peut être évaluée par immunocytochimie, cytométrie en flux ou d'autres techniques analytiques.
Modèles de tissus ex vivo :les tissus sécrétant du mucus, tels que les explants de tissus trachéaux ou nasaux, peuvent être utilisés pour étudier la liaison dans un environnement plus physiologiquement pertinent. Les tissus peuvent être exposés à des liants et la liaison peut être visualisée et quantifiée à l'aide de la microscopie ou d'autres techniques d'imagerie.
Modèles animaux in vivo :des modèles animaux peuvent être utilisés pour étudier la distribution, la localisation et la liaison du liant dans la couche de mucus d'un organisme vivant. Des techniques telles que l’imagerie intravitale ou la collecte de tissus peuvent être utilisées pour évaluer la liaison in vivo.
Méthodes de calcul :
Amarrage moléculaire :les simulations informatiques d'amarrage peuvent prédire les poses de liaison et les affinités des molécules avec la mucine ou des structures de type mucine. En utilisant un logiciel d’amarrage moléculaire, les chercheurs peuvent mieux comprendre les mécanismes moléculaires de liaison au niveau atomique.
Simulations de dynamique moléculaire :ces simulations peuvent fournir des informations détaillées sur la dynamique et la stabilité des complexes liant-mucine au fil du temps. En simulant les interactions dans un environnement dynamique, les chercheurs peuvent étudier les changements conformationnels et les interactions qui se produisent lors de la liaison.
La combinaison d’approches expérimentales et informatiques peut fournir une compréhension globale de ce qui se lie au mucus. Ces techniques aident à identifier les liants potentiels, à caractériser leurs propriétés de liaison et à mieux comprendre les mécanismes moléculaires qui sous-tendent les interactions.
