Все белки, произведенные живыми клетками, сделаны из 20 аминокислот, каковые запрограммированы генетическим кодом. Команда MIT придумала метод собрать белки от аминокислот, не применяемых по собственной природе, включая многих, каковые являются зеркальными отображениями натуральных аминокислот.Эти белки, каковые исследователи именуют «xenoproteins», предлагают множество плюсов перед естественными белками. Они более стабильны, означая, что в отличие от большинства наркотиков белка, они не требуют охлаждения и смогут не привести к иммунной реакции.
«Нет никакой второй технологической платформы, которая может употребляться, дабы создать эти xenoproteins, по причине того, что люди не трудились через свойство применять полностью ненатуральные комплекты аминокислот везде по всей форме молекулы», говорит Брэд Пентельют, адъюнкт-доктор наук MIT химии и ведущий создатель бумаги, которая появляется на Слушаниях Национальной академии наук семь дней от 21 мая.Закари Гейтс, MIT postdoc, есть ведущим автором статьи.
Тимоти Джемисон, глава Отдела MIT Химии, и члены его лаборатории кроме этого содействовал бумаге.Ненатуральные белкиПентельют и Джемисон начали данный проект четыре года назад, трудящийся с Управлением перспективного планирования оборонных научно-исследовательских работ (DARPA), которое попросило, дабы они придумали метод создать молекулы, каковые подражают естественным белкам, но сделаны из ненатуральных аминокислот.
«Миссия была в том, чтобы произвести платформы открытия, каковые разрешают Вам химически создавать большие библиотеки молекул, каковые не существуют в природе, и после этого просеивают через те библиотеки для конкретной функции, которой Вы хотели», говорит Пентельют.Для этого проекта исследовательская несколько основывалась разработке, которую лаборатория Пентельюта ранее создала чтобы скоро синтезировать цепи белка.
Его настольная машина может выступить, все химические реакции должны были натянуть совместно аминокислоты, синтезировав желаемые белки в течение мин..Как стандартные блоки для их xenoproteins, исследователи применяли 16 аминокислот «зеркального отображения».
Аминокислоты смогут существовать в двух разных конфигурациях, известных как L и D. L и версии D конкретной аминокислоты имеют тот же самый состав, но являются зеркальными отображениями друг друга. Клетки применяют лишь L аминокислоты.Исследователи тогда применяли синтетическую химию, дабы собрать десятки миллионов белков, любой примерно 30 аминокислот в длине, всей конфигурации D. Эти белки у всех была подобная свернутая структура, которая основана на форме естественного белка, известного как ингибитор трипсина.
Перед этим изучением никакая исследовательская несколько не была в состоянии создать столько белков, сделанных легко из ненатуральных аминокислот.«Большое упрочнение было посвящено разработке способов для объединения ненатуральных аминокислот в молекулы белка, но они в большинстве случаев ограничиваются относительно количества ненатуральных аминокислот, каковые смогут в один момент быть включены в молекулу белка», говорит Гейтс.
По окончании синтезирования xenoproteins исследователи продемонстрировали их, дабы выяснить белки, каковые свяжут с антителом IgG против вирусного белка поверхности гриппа. Антитела были помечены с флуоресцентной молекулой и после этого смешаны с xenoproteins.
Применяя совокупность, названную активированной флюоресценцией сортировкой клетки, исследователи смогли изолировать xenoproteins, каковые связывают с флуоресцентной молекулой IgG.Данный экран, что возможно сделан лишь через пара часов, продемонстрировал пара xenoproteins, каковые связывают с целью.
В других опытах, не изданных в газете PNAS, исследователи кроме этого выяснили xenoproteins, каковые связывают с токсином сибирской язвы и с гликопротеином, произведенным вирусом Эбола. Эта работа находится в сотрудничестве с Джоном Дэ, Спенсером Стониром и Кристофером Коутом в армии США Медицинский НИИ Инфекционных болезней.Выстроенный по требованию
Исследователи сейчас трудятся над синтезированием белков, смоделированных на разных формах лесов, и они ищут xenoproteins, каковые связывают с другими потенциальными целями препарата. Их долговременная цель пребывает в том, дабы применять эту совокупность, дабы скоро синтезировать и выяснить белки, каковые имели возможность употребляться, дабы нейтрализовать любой тип появляющегося инфекционного заболевания.«Надежда пребывает в том, что мы можем найти молекулы стремительным методом, применяя эту платформу, и мы можем химически произвести их по требованию. И по окончании того, как мы делаем их, они смогут быть посланы везде без охлаждения для применения в области», говорит Пентельют.
В дополнение к потенциальным наркотикам исследователи кроме этого сохраняют надежду развивать «xenozymes» – xenoproteins, что может функционировать как ферменты, дабы катализировать новые типы химических реакций.