Forskningsgenombrott för morgondagens proteinfabriker
Forskare vid Uppsala universitet har med en slags molekylär ”höftledsoperation” lyckats ersätta en naturlig aminosyra i ett protein med en konstgjord. Framsteget öppnar möjligheter att skapa proteiner med helt nya egenskaper som kan skräddarsys för biotekniska applikationer. Studien presenteras i senaste numret av den välrenommerade tidskriften Chemistry and Biology.
Alla proteiner är uppbyggda av ett tjugotal aminosyror. Dessa naturliga byggstenar bestämmer proteinernas struktur och funktion. Bengt Mannerviks forskargrupp vid Uppsala universitet har nu visat att konstgjorda aminosyror kan ersätta en naturlig aminosyra som är kritisk för ett proteins stabilitet och katalytiska egenskaper. Studien öppnar möjligheter för en ny kemisk biologi där proteiner med helt nya egenskaper kan skräddarsys för biotekniska applikationer.
Forskningsarbetet har fokuserats på ett viktigt enzym, glutationtransferas, som deltar i kroppens avgiftning av cancerframkallande ämnen. Enzymet är uppbyggt av två likadana proteinstrukturer, som förenas genom en kontakt liknande en nyckels inpassning i ett lås. Nyckeln är en aminosyra, som passar i ett hålrum i den angränsande proteinstrukturen. I arbetet har nyckeln bytts ut mot konstgjorda aminosyror. Vissa utbyten gav ett fullt aktivt enzym, medan andra saknade aktivitet.
Den aktuella studien är en molekylär motsvarighet till en höftledsoperation där den naturliga ledkulan byts ut mot en konstgjord del som är mer robust. Med samma metodik är det också möjligt att inte bara ersätta naturliga strukturer och funktioner, utan också att ge proteiner helt nya egenskaper. De tjugo naturligt förekommande aminosyrorna kan genom enkel kemi ersättas med hundratals nya kemiska strukturer. På detta sätt skapas nya proteiner med byggstenar långt utanför begränsningarna av den genetiska koden.
Kontaktinformation
För mer information, kontakta Bengt Mannervik på 018-471 45 39, 070-375 66 00 eller bengt.mannervik@biokemi.uu.se
