Revolucionāri sasniegumi: jaunas metodes proteīnu savienošanas uzlabošanai!

Revolucionāri sasniegumi: jaunas metodes proteīnu savienošanas uzlabošanai!

Prof. Dr. Henning Mootz un doktorants Christoph Humberg pētnieku komanda no Minsteres Universitāte ir guvusi ievērojamus panākumus proteīnu splicēšanas jomā. Šī pētījuma mērķis ir uzlabot laboratorijas reakciju efektivitāti, kas ir būtiskas sarežģītu proteīnu ražošanai.

Olbaltumvielas sastāv no salocītām peptīdu ķēdēm, kas veidojas no aminoskābēm un pilda dažādas funkcijas cilvēka organismā. Olbaltumvielu pētījumos centrālais process ir proteīnu splicēšana, kurā no peptīdu ķēdes tiek izņemti inteīni, lai nodrošinātu pareizu proteīnu locīšanu un darbību. Savā pētījumā komanda identificēja problēmu ar sadalītiem inteīniem, kas samazina reakcijas ātrumu un produktivitāti laboratorijā.

Nepareizas salocīšanas problēmas

Izmeklēšanas ietvaros grupa atklāja, ka olbaltumvielu nepareiza locīšana bija efektivitātes problēmu cēlonis. Viņi izstrādāja metodi, lai novērstu šīs kļūdas. Pētījumi skaidri parāda, ka sadalītajiem inteīniem var būt plašs pielietojums fundamentālajos pētījumos, kā arī biotehnoloģijā. Tas jo īpaši attiecas uz himērisko proteīnu sintēzi, kas sastāv no divām daļām, no kurām viena tiek ražota zīdītāju šūnās, bet otra ķīmiski vai no baktēriju šūnām.

Īpašs inteīns, kas tika pārbaudīts, ir Aes inteīns. Abi šķeltā inteīna fragmenti tika ražoti baktēriju šūnās, taču produktivitāte bija zema. Liela daļa no viena fragmenta parādījās neaktīva proteīna agregāta veidā, kas uzrādīja specifiskas nepareizas salocīšanas. Bioinformātiskās analīzes noteica, kuras aminoskābes ir atbildīgas par šo nepareizo locīšanu, un tādējādi izraisīja optimizētu punktu mutāciju attīstību inteīna fragmentā.

Uz priekšu, izmantojot mērķtiecīgas mutācijas

Izmantojot šīs mērķa mutācijas, agregātu veidošanos varēja gandrīz pilnībā nomākt, kas ievērojami palielināja šķeltā inteīna produktivitāti. Šiem sasniegumiem varētu būt tālejoša ietekme uz proteīnu savienošanas metožu praktisko piemērošanu. Saskaņā ar ziņojumu par PMC Pēdējo 13 gadu laikā šķeltos inteīnus arvien vairāk izmanto biotehnoloģijas pielietojumos, jo īpaši dabisko peptīdu saišu veidošanai.

Neskatoties uz šiem sasniegumiem, daudzi biotehnologi saskaras ar ierobežojumiem, kas kavē proteīnu trans-splicēšanas tehnoloģiju plašu pielietojamību. Lai turpinātu optimizēt šīs tehnoloģijas, ir nepieciešama dziļāka izpratne par inteīnu struktūru un funkcijām. Šajā kontekstā izmeklēšana apraksta PubMed ka pēdējo 30 gadu laikā proteīnu splicēšanas kā instrumenta izmantošana bioķīmiskos pētījumos ir daudzējādā ziņā paplašinājusies.

Vācijas Pētniecības fonds finansiāli atbalstīja komandas darbu, kas uzsver pētījuma nozīmīgumu. Ieskats par šķelto inteīnu produktivitātes uzlabošanu, kas izriet no šī darba, varētu ne tikai palīdzēt uzlabot esošās metodes, bet arī pavērt jaunus ceļus proteīnu ķīmijai un terapeitisko pieeju attīstībai.