Революционен напредък: Нови методи за подобряване на снаждането на протеини!

Революционен напредък: Нови методи за подобряване на снаждането на протеини!

Изследователският екип около проф. д-р Хенинг Моц и докторантът Кристоф Хумберг от Университет на Мюнстер постигна значителен напредък в областта на протеиновия сплайсинг. Това изследване има за цел да подобри ефективността на лабораторните реакции, които са критични за производството на сложни протеини.

Протеините се състоят от нагънати пептидни вериги, образувани от аминокиселини и изпълняват различни функции в човешкото тяло. Централен процес в изследването на протеини е протеиновият сплайсинг, при който интеините се отстраняват от пептидната верига, за да се гарантира правилното нагъване и функция на протеините. В своето изследване екипът идентифицира проблем с разцепените интеини, който намалява скоростта на реакцията и производителността в лабораторията.

Предизвикателства при неправилно сгъване

Като част от своето разследване групата установи, че неправилното нагъване на протеина е причината за проблемите с ефективността. Те разработиха метод за предотвратяване на тези неправилни сгъвания. Изследванията ясно показват, че разделените интеини могат да имат широкообхватни приложения във фундаменталните изследвания, както и в биотехнологиите. Това е особено важно за синтеза на химерни протеини, които се състоят от две части, едната произведена в клетки на бозайници, а другата химически или от бактериални клетки.

Специфичен интеин, който беше изследван, е Aes intein. И двата фрагмента от разцепения интеин се произвеждат в бактериални клетки, но продуктивността е ниска. Голяма част от един от фрагментите се появява под формата на неактивен протеинов агрегат, който показва специфични неправилни нагъвания. Биоинформационните анализи определят кои аминокиселини са отговорни за това неправилно нагъване и по този начин водят до развитието на оптимизирани точкови мутации в интеиновия фрагмент.

Напредък чрез насочени мутации

Чрез тези целеви мутации образуването на агрегатите може да бъде почти напълно потиснато, което значително повишава продуктивността на разцепения интеин. Този напредък може да има широкообхватни последици за практическото приложение на техниките за снаждане на протеини. Според доклад на PMC През последните 13 години се наблюдава нарастващо използване на разцепени интеини в биотехнологични приложения, особено за образуване на естествени пептидни връзки.

Въпреки този напредък, много биотехнолози са изправени пред ограничения, които възпрепятстват широкото приложение на технологиите за транс-сплайсинг на протеини. Необходимо е по-задълбочено разбиране на структурата и функцията на интеините, за да се оптимизират допълнително тези технологии. В този контекст разследване описва PubMed че приложението на протеиновия сплайсинг като инструмент в биохимичните изследвания се разшири по много начини през последните 30 години.

Германската изследователска фондация подкрепи финансово работата на екипа, което подчертава уместността на изследването. Прозренията за подобряване на производителността на разцепените интеини, произтичащи от тази работа, биха могли не само да помогнат за подобряване на съществуващите методи, но и да отворят нови пътища за химията на протеините и разработването на терапевтични подходи.