Revolucionarni napredak: Nove metode za poboljšanje spajanja proteina!

Revolucionarni napredak: Nove metode za poboljšanje spajanja proteina!

Istraživački tim koji čine prof. dr. Henning Mootz i doktorand Christoph Humberg iz Sveučilište u Münsteru napravio značajan napredak u području spajanja proteina. Ova studija ima za cilj poboljšati učinkovitost laboratorijskih reakcija koje su ključne za proizvodnju složenih proteina.

Proteini se sastoje od presavijenih peptidnih lanaca formiranih od aminokiselina i obavljaju različite funkcije u ljudskom tijelu. Središnji proces u istraživanju proteina je spajanje proteina, u kojem se inteini uklanjaju iz peptidnog lanca kako bi se osiguralo ispravno savijanje i funkcija proteina. U svom istraživanju tim je identificirao problem s podijeljenim inteinima koji smanjuju brzinu reakcije i produktivnost u laboratoriju.

Izazovi pogrešnog savijanja

Kao dio svoje istrage, grupa je otkrila da je pogrešno savijanje proteina uzrok problema s učinkovitošću. Razvili su metodu za sprječavanje ovih pogrešnih savijanja. Istraživanja jasno pokazuju da razdvojeni inteini mogu imati široku primjenu u temeljnim istraživanjima, kao iu biotehnologiji. Ovo je posebno važno za sintezu kimernih proteina, koji se sastoje od dva dijela, jedan proizveden u stanicama sisavaca, a drugi kemijski ili iz bakterijskih stanica.

Specifični intein koji je ispitivan je Aes intein. Oba fragmenta cijepanog inteina proizvedena su u bakterijskim stanicama, ali je produktivnost bila niska. Veliki dio jednog od fragmenata pojavio se u obliku neaktivnog proteinskog agregata koji je pokazao specifična nepravilna savijanja. Bioinformatičke analize utvrdile su koje su aminokiseline odgovorne za ovo pogrešno savijanje i tako dovele do razvoja optimiziranih točkastih mutacija u fragmentu inteina.

Napreduje kroz ciljane mutacije

Kroz ove ciljane mutacije, stvaranje agregata moglo se gotovo potpuno potisnuti, što je značajno povećalo produktivnost cijepanog inteina. Ovaj napredak mogao bi imati dalekosežne implikacije za praktičnu primjenu tehnika spajanja proteina. Prema izvješću o PMC Tijekom posljednjih 13 godina došlo je do sve veće upotrebe cijepanih inteina u biotehnološkim primjenama, posebice za stvaranje prirodnih peptidnih veza.

Unatoč ovom napretku, mnogi se biotehnolozi suočavaju s ograničenjima koja ometaju široku primjenjivost tehnologija trans-spajanja proteina. Za daljnju optimizaciju ovih tehnologija potrebno je dublje razumijevanje strukture i funkcije inteina. U tom kontekstu istraga opisuje PubMed da se primjena spajanja proteina kao alata u biokemijskim istraživanjima na mnoge načine proširila tijekom posljednjih 30 godina.

Njemačka istraživačka zaklada financijski je podržala rad tima, što naglašava relevantnost istraživanja. Uvid u poboljšanje produktivnosti cijepanih inteina koji proizlazi iz ovog rada ne samo da bi mogao pomoći u poboljšanju postojećih metoda, već i otvoriti nove puteve za kemiju proteina i razvoj terapijskih pristupa.