Revolutionære fremskridt: Nye metoder til at forbedre proteinsplejsning!

Revolutionære fremskridt: Nye metoder til at forbedre proteinsplejsning!

Forskerholdet omkring prof. dr. Henning Mootz og ph.d.-studerende Christoph Humberg fra Universitetet i Münster har gjort betydelige fremskridt inden for proteinsplejsning. Denne undersøgelse har til formål at forbedre effektiviteten af ​​laboratoriereaktioner, der er afgørende for at producere komplekse proteiner.

Proteiner består af foldede peptidkæder dannet af aminosyrer og udfører en række funktioner i den menneskelige krop. En central proces i proteinforskningen er proteinsplejsning, hvor inteiner fjernes fra peptidkæden for at sikre proteinernes korrekte foldning og funktion. I deres forskning identificerede holdet et problem med delte inteiner, der reducerer reaktionshastigheden og produktiviteten i laboratoriet.

Udfordringer ved fejlfoldning

Som en del af deres undersøgelse fandt gruppen ud af, at proteinfejlfoldning var årsagen til effektivitetsproblemerne. De udviklede en metode til at forhindre disse fejlfoldninger. Forskning viser tydeligt, at spaltede inteins kan have vidtrækkende anvendelser inden for såvel grundforskning som bioteknologi. Dette er især relevant for syntesen af ​​kimære proteiner, som består af to dele, den ene produceret i pattedyrsceller og den anden kemisk eller fra bakterieceller.

Et specifikt intein, der blev undersøgt, er Aes intein. Begge fragmenter af det spaltede intein blev produceret i bakterieceller, men produktiviteten var lav. En stor del af et af fragmenterne dukkede op i form af et inaktivt proteinaggregat, der udviste specifikke fejlfoldninger. Bioinformatiske analyser bestemte, hvilke aminosyrer der er ansvarlige for denne fejlfoldning og førte således til udviklingen af ​​optimerede punktmutationer i inteinfragmentet.

Fremskridt gennem målrettede mutationer

Gennem disse målrettede mutationer kunne dannelsen af ​​aggregaterne næsten fuldstændigt undertrykkes, hvilket signifikant øgede produktiviteten af ​​det spaltede intein. Disse fremskridt kan have vidtrækkende konsekvenser for den praktiske anvendelse af proteinsplejsningsteknikker. Ifølge en rapport vedr PMC I løbet af de sidste 13 år har der været stigende brug af spaltede inteiner i bioteknologiske anvendelser, især til dannelsen af ​​naturlige peptidbindinger.

På trods af disse fremskridt står mange bioteknologer over for begrænsninger, der hindrer den udbredte anvendelighed af proteintrans-splejsningsteknologier. En dybere forståelse af inteins struktur og funktion er nødvendig for yderligere at optimere disse teknologier. I denne sammenhæng beskriver en undersøgelse PubMed at anvendelsen af ​​proteinsplejsning som et værktøj i biokemisk forskning er blevet udvidet på mange måder over de sidste 30 år.

Den tyske forskningsfond støttede holdets arbejde økonomisk, hvilket understreger forskningens relevans. Indsigten i at forbedre produktiviteten af ​​spaltede inteiner som følge af dette arbejde kunne ikke kun hjælpe med at forbedre eksisterende metoder, men også åbne nye veje for proteinkemi og udvikling af terapeutiske tilgange.