में शोधकर्ताओं Argonne राष्ट्रीय प्रयोगशाला के अमेरिकी विभाग ऊर्जा एंटीबॉडी की स्थिरता में सुधार के लिए एक व्यवस्थित पद्धति को विकसित किया है. तकनीक को बेहतर biosensors, रोग चिकित्सा और नैदानिक अभिकर्मकों और गैर - प्रयोगशाला अनुप्रयोगों, पर्यावरण remediation सहित करने के लिए नेतृत्व सकता है.
प्रोटीन स्थिरता अंतर परमाणु बातचीत के नेटवर्क से उठता है. इस प्रोटीन में, एक नेटवर्क का गठन किया है जब Q37, एक सतह एमिनो एसिड अवशेषों, अमीनो एसिड अवशेषों Y86 के साथ एक हाइड्रोजन बांड रूपों और एक ब्रिजिंग पानी अणु के माध्यम से अमीनो एसिड अवशेषों D82 के साथ interacts. छवि शिष्टाचार राज Pokkuluri.
एंटीबॉडी प्रोटीन मानव और जानवरों द्वारा उत्पादित संक्रमण के खिलाफ की रक्षा कर रहे हैं, वे भी निदान और कुछ रोगों का इलाज और विषाक्त पदार्थों और रोगज़नक़ों का पता लगाने के लिए उपयोग किया जाता है. "एंटीबॉडी के साथ प्राथमिक मुद्दा है कि वे कूलर तापमान नियंत्रित वातावरण के नाजुक और अल्पकालिक बाहर कर रहे हैं, जिससे उनकी उपयोगिता आमतौर पर प्रयोगशाला अनुप्रयोगों के लिए सीमित है" Argonne वरिष्ठ biophysicist फ्रेड स्टीवंस, परियोजना के सिद्धांत अन्वेषक कहा.
", एंटीबॉडी स्थिर, पूर्ण कार्यक्षमता के साथ, निदान और पहचान किट है कि कम से कम इष्टतम वातावरण में जीवित है और एक समय में वर्षों के लिए खरीदकर भंडार हो सकता है में इस्तेमाल किया जा सकता" स्टीवंस ने कहा विशेष रूप से,. "वे कैंसर जैसे रोगों से निपटने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है वे भी biosensors कि लगातार बोटुलिनम, और हवाई अड्डों और मेट्रो स्टेशनों के स्थानों जहां यह वर्तमान में संभव नहीं है के रूप में ऐसे स्थानों में ricin एंथ्रेक्स जैसे रोगज़नक़ों के लिए पता लगा सकता है के लिए आधार के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है. रोगजनकों के चल रहे पता लगाने प्रदान करते हैं क्योंकि एंटीबॉडी पर्यावरण की स्थिति बर्दाश्त नहीं कर सकता. "
Argonne स्टीवंस के अनुसंधान की ओर धन प्रदान की गई है. इससे पहले राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान के द्वारा वित्त पोषित अनुसंधान से पता चला है कि यह संभव था एंटीबॉडी स्थिर बाद स्टीवंस के नेतृत्व में टीम अप्रत्याशित रूप से पता चला है कि प्राकृतिक एंटीबॉडी एमिनो एसिड प्रतिस्थापन स्थिर होते हैं.
एंटीबॉडी चार polypeptides दो प्रकाश चेन और दो भारी जंजीरों से बना रहे हैं. इन जंजीरों को स्थिर और चर डोमेन के रूप में जाना जाता है मॉड्यूल बना रहे हैं. प्रकाश और भारी चेन प्रत्येक एक चर डोमेन है, जो एक साथ आने के लिए फार्म प्रतिजन बाध्यकारी साइट है. चर डोमेन में अमीनो एसिड के महान विविधता के कारण, अलग एंटीबॉडी लक्ष्य का एक कारगर ढंग से असीमित संख्या के साथ बातचीत करने में सक्षम हैं.
कभी कभी यह परिवर्तनशीलता एक मूल्य पर आता है, amyloid गठन प्रकाश जंजीरों कम उनके सामान्य समकक्षों की तुलना में स्थिर रहे थे. हालांकि, भी amyloid गठन प्रकाश चेन एमिनो एसिड प्रतिस्थापन है कि स्थिरता में सुधार है. जब इन अमीनो एसिड परिवर्तन के सात एक amyloid-गठन चर डोमेन में शुरू किए गए थे, thermodynamic स्थिरता में एक अरब गुना सुधार देशी प्रोटीन परतों का एक बहुत उच्च अनुपात को दर्शाती प्राप्त करने के लिए प्रोटीन एंटीबॉडी शैल्फ जीवन के प्रमुख नियत सामने आया था.
"इस विस्तृत स्तर पर हमारा काम हमें सिखाया था कि एंटीबॉडी स्थिरीकरण संभव है, लेकिन हम पता लगाने के लिए अगर एंटीबॉडी उनके कार्य समझौता किए बिना स्थिर हो सकता है और उदारवादी प्रयोगात्मक निवेश के साथ ऐसा करते हैं की जरूरत है" स्टीवंस ने कहा. हाल ही काम चलता है कि इन लक्ष्यों को संभावित प्राप्त कर रहे हैं. लगातार एक अलग एंटीबॉडी चर डोमेन की स्थिरता में सुधार करने के लिए, Argonne शोधकर्ताओं ने 11 उम्मीदवार एमिनो एसिड परिवर्तन की एक छोटी सूची आकर्षित किया. चार अमीनो एसिड परिवर्तन के एंटीबॉडी स्थिरता में सुधार और जब मूल डोमेन में एक साथ संयुक्त, वे 2,000 गुना स्थिरता में सुधार प्रदान की.
ऊपर का पालन करें एक कार्यात्मक एंटीबॉडी टुकड़ा का उपयोग करके प्रयोग comparably एंटीबॉडी स्थिरता में सुधार कर सकते एंटीबॉडी कार्यक्षमता का कोई नुकसान नहीं के साथ किया गया था. दोनों प्रयोगों लगभग एक महीने की आवश्यकता संभावित ओपन एंडेड सबसे प्रोटीन स्थिरीकरण परियोजनाओं के लिए आवश्यक समय के बजाय पूरा.
Thermodynamic स्थिरता और थर्मल स्थिरता के बीच एक संबंध है, thermodynamic स्थिरता में सुधार अरब गुना हीटिंग के लिए प्रोटीन के थर्मल प्रतिरोध वृद्धि हुई है, "के बारे में 160 डिग्री फेरनहाइट के तापमान के पिघलने" में जिसके परिणामस्वरूप. "हालांकि, अभी भी अनुत्तरित है कि क्या यह संभव है किसी भी एक विशेष लक्ष्य के खिलाफ उत्पन्न एंटीबॉडी की स्थिरता में सुधार के बारे में आश्वस्त होना" स्टीवंस ने कहा. "हमारे शोध से यह इंगित करता है कि एंटीबॉडी का स्थिरीकरण संभव है कि हम परियोजना है कि यह संभव हो करने के लिए निकट भविष्य में हर भविष्य एंटीबॉडी के स्थिरीकरण गाइड डेटा उत्पन्न कर सकता है."
प्रौद्योगिकी हस्तांतरण के कार्यालय Argonne है सक्रिय रूप से उद्योग से लाइसेंस के रूप में के रूप में अच्छी तरह से इस प्रौद्योगिकी के आगे विकास के लिए धन के लिए भागीदारी की मांग है.