Revolutionära framsteg: Nya metoder för att förbättra proteinsplitsningen!

Revolutionära framsteg: Nya metoder för att förbättra proteinsplitsningen!

Forskargruppen kring Prof. Dr. Henning Mootz och doktorand Christoph Humberg från Universitetet i Münster har gjort betydande framsteg inom området för proteinsplitsning. Denna studie syftar till att förbättra effektiviteten av laboratoriereaktioner som är avgörande för att producera komplexa proteiner.

Proteiner består av veckade peptidkedjor bildade av aminosyror och utför en mängd olika funktioner i människokroppen. En central process inom proteinforskning är proteinsplitsning, där inteiner avlägsnas från peptidkedjan för att säkerställa korrekt veckning och funktion av proteiner. I sin forskning identifierade teamet ett problem med delade inteins som minskar reaktionshastigheten och produktiviteten i laboratoriet.

Utmaningar med felveckning

Som en del av sin undersökning fann gruppen att proteinfelveckning var orsaken till effektivitetsproblemen. De utvecklade en metod för att förhindra dessa felveckningar. Forskning visar tydligt att delade inteins kan ha omfattande tillämpningar inom såväl grundforskning som bioteknik. Detta är särskilt relevant för syntesen av chimära proteiner, som består av två delar, en producerad i däggdjursceller och den andra kemiskt eller från bakterieceller.

Ett specifikt intein som undersöktes är Aes intein. Båda fragmenten av det kluvna inteinet producerades i bakterieceller, men produktiviteten var låg. En stor del av ett av fragmenten dök upp i form av ett inaktivt proteinaggregat som uppvisade specifika felveckningar. Bioinformatiska analyser bestämde vilka aminosyror som är ansvariga för denna felveckning och ledde därmed till utvecklingen av optimerade punktmutationer i inteinfragmentet.

Avancerar genom riktade mutationer

Genom dessa riktade mutationer kunde bildandet av aggregaten nästan helt undertryckas, vilket avsevärt ökade produktiviteten hos det kluvna inteinet. Dessa framsteg kan ha långtgående konsekvenser för den praktiska tillämpningen av proteinsplitsningstekniker. Enligt en rapport om PMC Under de senaste 13 åren har det skett en ökande användning av kluvna inteiner i biotekniska tillämpningar, särskilt för bildandet av naturliga peptidbindningar.

Trots dessa framsteg möter många bioteknologer begränsningar som hindrar den utbredda tillämpbarheten av proteintrans-splitsningsteknologier. En djupare förståelse av inteins struktur och funktion krävs för att ytterligare optimera dessa teknologier. I detta sammanhang beskriver en utredning PubMed att tillämpningen av proteinsplitsning som ett verktyg i biokemisk forskning har expanderat på många sätt under de senaste 30 åren.

Tyska forskningsstiftelsen gav ekonomiskt stöd till lagets arbete, vilket understryker forskningens relevans. De insikter om att förbättra produktiviteten hos kluvna inteiner som härrör från detta arbete kan inte bara bidra till att förbättra befintliga metoder, utan också öppna nya vägar för proteinkemi och utveckling av terapeutiska metoder.