Rewolucyjne postępy: nowe metody poprawy łączenia białek!

Rewolucyjne postępy: nowe metody poprawy łączenia białek!

Zespół badawczy złożony z prof. dr Henninga Mootza i doktoranta Christopha Humberga z Uniwersytetu im Uniwersytet w Münster dokonał znaczących postępów w dziedzinie splicingu białek. Celem tego badania jest poprawa wydajności reakcji laboratoryjnych, które mają kluczowe znaczenie w wytwarzaniu złożonych białek.

Białka składają się ze złożonych łańcuchów peptydowych utworzonych z aminokwasów i pełnią różnorodne funkcje w organizmie człowieka. Głównym procesem w badaniach nad białkami jest składanie białek, podczas którego inteiny są usuwane z łańcucha peptydowego, aby zapewnić prawidłowe zwijanie i funkcjonowanie białek. W swoich badaniach zespół zidentyfikował problem z rozszczepionymi inteinami, który zmniejsza szybkość reakcji i produktywność w laboratorium.

Wyzwania związane z nieprawidłowym składaniem

W ramach swoich badań grupa odkryła, że ​​przyczyną problemów z wydajnością było nieprawidłowe fałdowanie białek. Opracowali metodę zapobiegania tym nieprawidłowym fałdom. Badania wyraźnie pokazują, że inteiny rozszczepione mogą mieć szerokie zastosowanie w badaniach podstawowych, a także w biotechnologii. Jest to szczególnie istotne w przypadku syntezy białek chimerycznych, które składają się z dwóch części, jednej wytwarzanej w komórkach ssaków, a drugiej chemicznie lub z komórek bakteryjnych.

Specyficzną badaną inteiną jest inteina Aes. Obydwa fragmenty rozszczepionej inteiny wytworzono w komórkach bakteryjnych, ale wydajność była niska. Duża część jednego z fragmentów pojawiła się w postaci nieaktywnego agregatu białkowego, który wykazywał specyficzne nieprawidłowe sfałdowanie. Analizy bioinformatyczne pozwoliły określić, które aminokwasy są odpowiedzialne za to nieprawidłowe fałdowanie, co doprowadziło do opracowania zoptymalizowanych mutacji punktowych we fragmencie inteiny.

Postęp dzięki ukierunkowanym mutacjom

Dzięki tym ukierunkowanym mutacjom tworzenie agregatów można było prawie całkowicie stłumić, co znacząco zwiększyło produktywność rozszczepionej inteiny. Postępy te mogą mieć daleko idące konsekwencje dla praktycznego zastosowania technik składania białek. Według raportu dot PMC W ciągu ostatnich 13 lat wzrasta wykorzystanie rozszczepionych intein w zastosowaniach biotechnologicznych, szczególnie do tworzenia naturalnych wiązań peptydowych.

Pomimo tych postępów wielu biotechnologów boryka się z ograniczeniami, które utrudniają powszechne zastosowanie technologii transsplicingu białek. Dalsza optymalizacja tych technologii wymaga głębszego zrozumienia struktury i funkcji intein. W tym kontekście opisano dochodzenie PubMed że zastosowanie splicingu białek jako narzędzia w badaniach biochemicznych rozszerzyło się na wiele sposobów w ciągu ostatnich 30 lat.

Niemiecka Fundacja Badawcza wsparła finansowo prace zespołu, co podkreśla wagę badań. Uzyskana w wyniku tych prac wiedza na temat poprawy produktywności rozszczepionych intein może nie tylko pomóc w udoskonaleniu istniejących metod, ale także otworzyć nowe możliwości w chemii białek i rozwoju podejść terapeutycznych.