Новая технология позволит собирать и разбирать белки по команде
Исследователи из Университета Дьюка расшифровали участок генетического кода, что несёт ответственность за разборку и самосборку белков в ответ на стимулы внешней среды, такие как трансформации температуры, солёности либо кислотности. Сейчас учёные смогут создавать биологические структуры, каковые будут легко программироваться на разборку и самостоятельную сборку.
Как информируют авторы изучения в статье, размещённой в издании Nature Materials, разработка открывает новые возможности в сферах нанотехнологий, медицинских процедур и биотехнологий.
«Весьма простые правила реструктури биологических структур были замечательным инженерным инструментом во многих работах в сфере биотехнологий и биомедицины. Сейчас мы можем практически по щелчку — поменяв, например, температуру среды — заставлять планировать и разбираться разного рода биомолекулы», — говорит ведущий создатель изучения Ашутош Чилкоти (Ashutosh Chilkoti), заведующий кафедрой биомедицинской инженерии в Университете Дьюка.
Учёные изучали различные стимулы, заставляющие протеиновые структуры планировать и разбираться снова, но внимание исследователи сосредоточили на тепле. Дело в том, что осуществлять контроль необходимые процессы в живого организма надёжнее при помощи температуры, нежели при помощи трансформации кислотности либо солёности среды.
Напомним, что
самособирающиеся протеиновые структуры, каковые остаются стабильными в кровотоке, уже давно употребляются в биотехнологиях. Но, как вынудить белки самостоятельно разбираться «по команде», учёные продолжительное время не могли осознать — особенно, как это сделать за пределами шепетильно контролируемой среды химической лаборатории.
Несколько Чилкоти вот уже пара лет занимается разработкой самособирающихся белков для совокупностей целевой доставки лекарств. Учёные взяли биологические структуры, каковые планируют при увеличении температуры либо трансформации кислотности среды и разрешают осуществлять контроль время и место выпуска лекарственного препарата. Новое же открытие разрешит возможность заключать лекарства в протеиновые ловушки, каковые смогут накапливаться, к примеру, в опухоли, и после этого растворяться при нагреве.
Таковой подход оптимален ещё и тем, что не только снабжает более надежный метод доставки лекарств, но и разрешает сами протеиновые оболочки применять в терапевтических целях, утверждают разработчики.
«Практически в любое время биоинженеры создают инертные упаковки для целевой доставки лекарств, но сейчас мы обучились делать подобные ловушки из биологически активных компонентов. По окончании того как протеиновая ловушка достигает цели и доставляет груз, она может трансформироваться в дополнительный терапевтический агент», — говорит соавтор изучения Фелипе Гарсиа Кирос (Felipe Garcia Quiroz).
Изучение не считая всего другого предоставляет новые сведения о ежедневных функциях клеток. Учёные распознали генетические последовательности, каковые кодируют конкретные этапы самосборки белков, и обучились выявлять белки, каковые могут планировать и разбираться естественным путём.