Revolucionarni napredek: nove metode za izboljšanje spajanja beljakovin!

Revolucionarni napredek: nove metode za izboljšanje spajanja beljakovin!

Raziskovalna skupina prof. dr. Henninga Mootza in doktorskega študenta Christopha Humberga iz Univerza v Münstru je naredil pomemben napredek na področju spajanja proteinov. Namen te študije je izboljšati učinkovitost laboratorijskih reakcij, ki so ključne za proizvodnjo kompleksnih beljakovin.

Beljakovine so sestavljene iz prepognjenih peptidnih verig, tvorjenih iz aminokislin, in opravljajo različne funkcije v človeškem telesu. Osrednji proces v raziskavah beljakovin je spajanje beljakovin, pri katerem se inteini odstranijo iz peptidne verige, da se zagotovi pravilno zvijanje in delovanje beljakovin. V svoji raziskavi je skupina odkrila težavo z razcepljenimi inteini, ki zmanjšujejo hitrost reakcije in produktivnost v laboratoriju.

Izzivi napačnega zlaganja

Kot del njihove preiskave je skupina ugotovila, da je vzrok za težave z učinkovitostjo napačno zlaganje beljakovin. Razvili so metodo za preprečevanje teh napačnih zgibanj. Raziskave jasno kažejo, da imajo razcepljeni inteini lahko široko uporabo v osnovnih raziskavah in biotehnologiji. To je še posebej pomembno za sintezo himernih proteinov, ki so sestavljeni iz dveh delov, enega proizvajajo v celicah sesalcev, drugega pa kemično ali iz bakterijskih celic.

Poseben intein, ki je bil pregledan, je Aes intein. Oba fragmenta razcepljenega inteina sta nastala v bakterijskih celicah, vendar je bila produktivnost nizka. Velik del enega od fragmentov se je pojavil v obliki neaktivnega beljakovinskega agregata, ki je pokazal specifične napačne zvitke. Bioinformatske analize so ugotovile, katere aminokisline so odgovorne za to napačno zvijanje, in tako pripeljale do razvoja optimiziranih točkovnih mutacij v fragmentu inteina.

Napreduje s ciljnimi mutacijami

S temi ciljnimi mutacijami je bilo mogoče skoraj popolnoma zatreti tvorbo agregatov, kar je bistveno povečalo produktivnost cepljenega inteina. Ta napredek bi lahko imel daljnosežne posledice za praktično uporabo tehnik spajanja beljakovin. Glede na poročilo o PMC V zadnjih 13 letih se je v biotehnoloških aplikacijah povečala uporaba cepljenih inteinov, zlasti za tvorbo naravnih peptidnih vezi.

Kljub temu napredku se številni biotehnologi soočajo z omejitvami, ki ovirajo široko uporabnost tehnologij za trans-spojitev beljakovin. Za nadaljnjo optimizacijo teh tehnologij je potrebno globlje razumevanje strukture in delovanja inteinov. V tem kontekstu opisuje preiskava PubMed da se je uporaba spajanja proteinov kot orodja v biokemičnih raziskavah v zadnjih 30 letih razširila na številne načine.

Nemška raziskovalna fundacija je finančno podprla delo ekipe, kar poudarja pomembnost raziskave. Vpogled v izboljšanje produktivnosti razcepljenih inteinov, ki izhaja iz tega dela, ne bi mogel le pomagati izboljšati obstoječih metod, temveč tudi odpreti nove poti za kemijo beljakovin in razvoj terapevtskih pristopov.