Revolutsioonilised edusammud: uued meetodid valgu splaissimise parandamiseks!

Revolutsioonilised edusammud: uued meetodid valgu splaissimise parandamiseks!

Prof dr Henning Mootzi ja doktorandi Christoph Humbergi uurimisrühm Münsteri ülikool on teinud olulisi edusamme valkude splaissimise vallas. Selle uuringu eesmärk on parandada keerukate valkude tootmiseks oluliste laborireaktsioonide tõhusust.

Valgud koosnevad aminohapetest moodustatud volditud peptiidahelatest ja täidavad inimkehas mitmesuguseid funktsioone. Valguuuringute keskseks protsessiks on valkude splaissimine, mille käigus eemaldatakse peptiidahelast inteiinid, et tagada valkude õige voltimine ja toimimine. Uurimistöö käigus tuvastas meeskond lõhenenud inteiinide probleemi, mis vähendab reaktsioonikiirust ja tootlikkust laboris.

Valesti voltimise väljakutsed

Uurimise osana leidis rühm, et efektiivsusprobleemide põhjuseks oli valkude vale voltimine. Nad töötasid välja meetodi nende väärvoltimiste vältimiseks. Uuringud näitavad selgelt, et jagatud inteiinidel võib olla laialdasi rakendusi nii alusuuringutes kui ka biotehnoloogias. See on eriti oluline kimäärsete valkude sünteesi puhul, mis koosnevad kahest osast, millest üks on toodetud imetajarakkudes ja teine ​​keemiliselt või bakterirakkudest.

Spetsiifiline inteiin, mida uuriti, on Aes inteiin. Mõlemad lõhustatud inteiini fragmendid toodeti bakterirakkudes, kuid tootlikkus oli madal. Suur osa ühest fragmendist ilmus inaktiivse valguagregaadi kujul, millel ilmnesid spetsiifilised väärvoltimised. Bioinformaatilised analüüsid määrasid kindlaks, millised aminohapped vastutavad selle vale voltimise eest ja viisid seega optimeeritud punktmutatsioonide väljatöötamiseni inteiini fragmendis.

Edeneb sihitud mutatsioonide kaudu

Nende sihitud mutatsioonide kaudu sai agregaatide moodustumist peaaegu täielikult alla suruda, mis suurendas oluliselt lõhustatud inteiini tootlikkust. Nendel edusammudel võib olla kaugeleulatuv mõju valgu splaissimise tehnikate praktilisele rakendamisele. Vastavalt aruandele PMC Viimase 13 aasta jooksul on biotehnoloogilistes rakendustes üha enam kasutatud lõhustatud inteine, eriti looduslike peptiidsidemete moodustamiseks.

Vaatamata nendele edusammudele seisavad paljud biotehnoloogid silmitsi piirangutega, mis takistavad valkude trans-splaissimise tehnoloogiate laialdast rakendamist. Nende tehnoloogiate edasiseks optimeerimiseks on vaja inteiinide struktuuri ja funktsiooni sügavamat mõistmist. Selles kontekstis kirjeldab uurimine PubMed et valgu splaissimise kui vahendi kasutamine biokeemilistes uuringutes on viimase 30 aasta jooksul mitmel viisil laienenud.

Saksa Teadusfond toetas rahaliselt meeskonna tööd, mis rõhutab uurimistöö asjakohasust. Sellest tööst tulenevad arusaamad lõhustatud inteiinide tootlikkuse parandamisest ei aita mitte ainult parandada olemasolevaid meetodeid, vaid avada ka uusi võimalusi valgukeemia ja terapeutiliste lähenemisviiside väljatöötamiseks.