Белковая инженерия создает молекулярный переключатель

Используя технику, называемую область вставки, исследователей в университете Джона Гопкинса Univ. (Балтимор, MD) есть вместе сращивания двух белков, которые обычно не имеют ничего общего друг с другом для создания слияния белка, в котором две компоненты "общаться" друг с другом. "В результате микроскопических партнерства белка, в котором один участник может модулировать и контролировать деятельность других - то есть, выступать в качестве молекулярных 'переключатель. Это может привести к очень интересные применения в медицинской помощи и биодатчиков ", сообщает Марк Ostermeier, профессор химического и биомолекулярных техники.

Он и его команда работала с двумя белками, которые обычно не взаимодействуют: бета-лактамаз (фермент, который может ухудшить антибиотиков) и мальтозы-связывающий белок, обнаруженный в безобидной форме в бактерии E.coli. "Каждый белок имеет четкую деятельности, что позволяет легко контролировать, говорит он.

В домена вставки, ферментов, которые действуют как молекулярные ножницы перерезали мальтозы обязательного генов на мелкие полоски, потом второй фермент повторно придает этих полос в каждую сторону от бета-лактамаз гена. Это случайные вырезки и пасты процесс происходит в пробирке и создает сотни тысяч комбинированных генов (или белков) с различными характеристиками.

Выживание тесты были проведены, чтобы найти две гибридные белки, в которых оба оригинальных белки-прежнему активны и молекулярной поведения переключения присутствовал. Во-первых, ученые искали кишечной палочки, которые процветали в мальтоза (т. е. те, в которых мальтозы обязательный партнер был активным). При смешивании их с антибиотиком, они выделили те, в которых бета-лактамаз остается активным (то есть способны реагировать на антибиотик). Кроме того, не только были две оригинальные белков активно белков слияния, но присутствие мальтозы на самом деле привело к бета-лактамаз партнеров активизировать нападения на антибиотик.

"Это первое четкое подтверждение, что вы можете применить метод домена вставки для контроля активности фермента. Если мы сможем повторить это с другими белками, мы можем создавать новые биологические агенты" Ostermeier suggets. Например, одна часть химерный белок может реагировать только на раковые клетки, что свидетельствует ее партнер освободить токсина, чтобы убить больные ткани, а здоровые клетки, которые не поехали переключатель, останется целым и невредимым. В биодатчиков химерный белок, одна часть может отреагировать на наличие биологических боевых отравляющих веществ, что свидетельствует ее партнер отправиться зеленое свечение флуоресцентного которые могли бы предупреждать солдат и других об опасности.