Revoluční pokroky: Nové metody pro zlepšení sestřihu proteinů!

Revoluční pokroky: Nové metody pro zlepšení sestřihu proteinů!

Výzkumný tým kolem Prof. Dr. Henninga Mootze a doktorandského studenta Christopha Humberga z Dr Univerzita v Münsteru dosáhla významného pokroku v oblasti sestřihu proteinů. Tato studie si klade za cíl zlepšit účinnost laboratorních reakcí, které jsou rozhodující pro produkci komplexních proteinů.

Proteiny se skládají ze složených peptidových řetězců tvořených z aminokyselin a plní v lidském těle různé funkce. Ústředním procesem ve výzkumu proteinů je sestřih proteinů, při kterém jsou inteiny odstraněny z peptidového řetězce, aby bylo zajištěno správné skládání a funkce proteinů. Ve svém výzkumu tým identifikoval problém s rozdělenými inteiny, který snižuje reakční rychlost a produktivitu v laboratoři.

Problémy se špatným složením

V rámci svého vyšetřování skupina zjistila, že příčinou problémů s efektivitou bylo nesprávné skládání proteinů. Vyvinuli metodu, jak těmto chybným skládání zabránit. Výzkum jasně ukazuje, že split inteiny mohou mít široké uplatnění v základním výzkumu i v biotechnologiích. To je zvláště důležité pro syntézu chimérických proteinů, které se skládají ze dvou částí, jedné produkované v savčích buňkách a druhé chemicky nebo z bakteriálních buněk.

Specifickým inteinem, který byl zkoumán, je Aes intein. Oba fragmenty štěpeného inteinu byly produkovány v bakteriálních buňkách, ale produktivita byla nízká. Velká část jednoho z fragmentů se objevila ve formě neaktivního proteinového agregátu, který vykazoval specifické chybné složení. Bioinformatické analýzy určily, které aminokyseliny jsou zodpovědné za toto chybné skládání, a tak vedly k vývoji optimalizovaných bodových mutací v inteinovém fragmentu.

Pokroky prostřednictvím cílených mutací

Prostřednictvím těchto cílených mutací mohla být tvorba agregátů téměř úplně potlačena, což významně zvýšilo produktivitu štěpeného inteinu. Tyto pokroky by mohly mít dalekosáhlé důsledky pro praktickou aplikaci technik sestřihu proteinů. Podle zprávy o PMC Za posledních 13 let se štěpené inteiny stále více využívají v biotechnologických aplikacích, zejména pro tvorbu přirozených peptidových vazeb.

Navzdory těmto pokrokům čelí mnoho biotechnologů omezením, která brání široké použitelnosti technologií trans-sestřihu proteinů. K další optimalizaci těchto technologií je zapotřebí hlubší pochopení struktury a funkce inteinů. V této souvislosti popisuje vyšetřování PubMed že aplikace sestřihu proteinů jako nástroje v biochemickém výzkumu se za posledních 30 let v mnoha směrech rozšířila.

Německá výzkumná nadace finančně podpořila práci týmu, což podtrhuje relevanci výzkumu. Poznatky o zlepšení produktivity štěpených inteinů vyplývající z této práce by mohly nejen pomoci zlepšit stávající metody, ale také otevřít nové cesty pro chemii proteinů a vývoj terapeutických přístupů.