ביוכימיים "ב-Switch" יכול לפתור טיהור אתגר חלבון

Published on October 20, 2009 at 6:53 PM

תרופות המבוססות על חלבונים מהונדסים, מייצגים הגבול החדש עבור מקבלי התרופות. גם לאחר שהם מגלים חלבון שעשוי לשמש בסיס לתרופה פלא הבא, לעומת זאת, הם צריכים להתמודד עם בעיה ארוכת שנים: כיצד לייצר כמויות גדולות של החלבון במצב טהור מאוד. כעת, צוות מחקר רב מוסדי כולל ביוכימאי בבית המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST) עשויים למצוא * פתרון חדש "מעבד מזון" האנזימטית הם יכולים להפעיל כרצונו.

נדן (בירוק למעלה), עם החלבון הרצוי המקושרים אליו (בצהוב מימין), מקלות הראשון האנזים המהונדס (בכחול atbottom משמאל) - המאפשר זיהומים וחלבונים אחרים כדי להישטף. ואז אינפוזיה של מולקולות מפעילה (נקודות אדומות) גורם האנזים כדי לחתוך את החלבון הרצוי (בנקודה שבה את נדן וחלבון להתחבר), אשר ניתן לאסוף במצב טהור. נדן אז יכול להיות נשטף והתהליך חזר. אשראי: NIST

הצוות מצא שיטה יעילה של קצירת מולקולות חלבון מטוהרים על ידי שינוי אנזים חיידקי קרקע להשתמש לשבור את מזונם. בצורתו הטבעית, אנזים זה יהיה שימוש מעט מפתחי התרופות, אך הקבוצה שינתה אותו כך שהוא יכול להיות מופעל ברגע הרצוי. על ידי יצירת למעשה "על המתג" לפעילות של האנזים, הצוות מצא דרך להפריד בין חלבון אחד, רצוי מתערובת של אלפי שנוצר על ידי תא חי, אשר נשאר מפעל החלבון הטבעי של הביוטכנולוגיה של בחירה.

חיידקים להשתמש באנזים בשם subtilisin, כסוג של מעבד המזון: לאחר לייצר אותו באופן פנימי, הם משחררים את האנזים לתוך האדמה, שם היא משתמשת "להב" זעיר לקצוץ את החלבונים לחתיכות לעיכול. כי זה יכול לגרום נזק פנימי של החיידק, הלהב יש נדן מגן שרק יורד פעם אנזים כבר יצא התא.

"האנזים נדן נמשכים מאוד זה לזה. המערכה הראשונה של האנזים הוא לחתוך את נדן משם", אומר טראביס NIST של גאלאגר. "השיטה מנצלת את המשיכה שלהם כדי לבודד את החלבון שאנו רוצים".

הצוות הראשון יוצר רבים "sheathless" עותקים של האנזים, אשר שונה לתפקד רק בנוכחות מולקולה מפעילה כגון פלואוריד. אנזימים שונה כבולים אל פני השטח של מסננת. ואז הצוות משתמש תאים מהונדסים לייצור המוני של כמויות חלבון טיפולית פוטנציאלית, כל עותק של בעלת נדן subtilisin קשור אליו. לאחר קצירת החלבונים האלה יחד עם אלפים אחרים הגדלים הפנים הסלולר, הם לסנן את התערובת דרך מסננת, שבו חלבונים נדן זוגות הם נדבקו מהירה subtilisin בעוד שאר התערובת מתרוקן.

בנקודה זו, הצוות תנועות הבורר שלהם. הם מוסיפים מעט פלואוריד האנזים חיתוכים הקשר בין נדן וחלבון, משחררים את החלבון הרצוי חופשית של כמעט כל הזיהומים. "הטכניקה יכולה להעלות על הדעת לשמש כדי להשיג כל חלבון שאתה אוהב, ואת התהליך הוא הדיר, כפי נדני ניתן להסיר לעוד סיבוב של טיהור", אומר גאלאגר. "עבור רוב החלבונים, השיטה יכולה להשיג יותר מ 95 אחוז טוהר ב שלב אחד."

צוות המחקר כולל גם חברים הפוטומק זיקה חלבונים, LLC (PAP) ואת אוניברסיטת מרילנד ביוטכנולוגיה המכון (UMBI). UMBI מחזיקה את הפטנט, אשר כבר ברישיון כדי PAP. המחקר נתמך על ידי מענקים מהמוסד הלאומי לבריאות של ביל ומלינדה גייטס.

* ט גלאגר, ב רואן, מ 'בלונדון, מ' בראיין PN בריאן. מבנה subtilisin להחלפה ומורכבת עם מצע ועם אזיד activator. ביוכימיה, תאריך, עמודים, DOI.

Last Update: 6. October 2011 13:02

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit