Hvad er syntetisk protein?

Syntetiske proteiner er menneskeskabte molekyler, som efterligner funktionen og strukturen af ægte proteiner. Proteiner er centrale for livet, fordi de kontrollerer næsten alle cellulære processer, herunder initiering af de fleste reaktioner, der forekommer i levende celler. I begyndelsen af 2011 byggede Princeton University forskere de første kunstige proteiner, der kunne opretholde livet i celler.

Betydning

Syntetiske proteiner har genetiske sekvenser, der ikke ses i naturlige proteiner. At opbygge et kunstigt protein, der kan opretholde livet, er signifikant, fordi det beviser de molekylære dele, der er nødvendige for livet, ikke er begrænset til proteinerne og generne der findes i naturen. I naturen fremstilles proteiner fra instruktionerne, som er kodet til cellulært DNA. Forskere har længe søgt syntetiske proteiner, der virker som naturlige proteiner til en række biomedicinske anvendelser, herunder terapeutiske lægemidler, der kan gives oralt, fordi de ikke vil blive forringet af enzymer.

Før 2011 gennembrud, Yale University forskere gjorde banebrydende arbejde, hvor de skabte proteinlignende strukturer, der havde mange kendetegn ved ægte proteiner. Disse omfatter ekstraordinær stabilitet, evnen til at folde og udfolde sig og en indre kerne af aminosyresidekæder, der skyller vand.

Komponenter

Et proteins identitet og biologiske aktivitet dikteres af dets unikke sekvens af aminosyrer , som er byggestenene af protein. Der er ca. 20 aminosyrer. Aminosyrer indeholder i sin tur atomer, herunder hydrogen, kulstof, nitrogen, oxygen og svovl. Aminosyrer kan også fremstilles syntetisk. Forskningen ved Princeton åbner døren for muligheden for at skabe syntetiske proteiner, der udfører de samme funktioner som naturlige proteiner. Princeton forsker Michael Fisher ligner dette for at tage en sætning, ændre ordene og derefter teste sætningen for at se om den bevarer sin mening på trods af de nye ord, noterer universitetets online publikation, News at Princeton.

Folding

Aminosyresekvenserne i hvert protein dikterer, hvordan proteinet folder sig ind i en tredimensionel struktur, som igen påvirker stabiliteten af strukturen. Proteiner skal foldes for at fungere. Oprettelse af syntetiske proteiner kan hjælpe forskere med at forstå denne biologiske proces. Forståelse af denne proces kan låse op for den viden, forskerne har brug for til at forstå forhold som Alzheimers sygdom, da det kan føre til denne tilstand, hvis det ikke er muligt at folde proteiner i din hjerne. Forståelse af hvordan proteiner foldes kan også hjælpe forskere med at finde forbindelser, der forhindrer urolig foldning af proteiner.

Ubesvarede spørgsmål

Forskere, der arbejder med syntetiske proteiner, håber også at forstå, hvorfor visse aminosyresekvenser er centrale for menneskets eksistens, ifølge til "Genetisk, Ingeniør og Bioteknologi Nyheder." Den menneskelige krop producerer omkring 100.000 forskellige proteiner. Princeton-undersøgelsen viser imidlertid, at der er potentialet for mange flere. Spørgsmålet om, hvorvidt disse 100.000 proteiner på en eller anden måde er specielle, eller om evolution simpelthen ikke har udviklet sig til at producere flere sorter, forbliver ubesvarede.

Oprettelse af syntetiske proteiner kan også hjælpe forskere med at lære mere om celle signaler og immunresponser på patogener, ifølge University of Illinois.

, , ] ]