Выражение и стабилизация рекомбинантных белков – краеугольный камень биологик и фармацевтической индустрии. Затраты и сложность, которая связана с производством тяжёлых к сгибу рекомбинантных белков в промышленных весах, являются громадным ограничивающим обстоятельством к собственному применению в клиническом и промышленном применении.Изучение во главе с доктором Честером Друмом, доцентом в Отделах и Биохимии Медицины, Медицина NUS была издана в издании Nature Communications 13 ноября 2017.
Доктор Друм и сотрудники спроектировали exoshell 12 нанометров диаметром и обернули его около белка интереса (POI). Они показали в первоначальный раз, что эта разработка может употребляться, чтобы свернуть и обезопасисть множество белков в спроектированных впадинах, каковые являются меньше, чем 1:10,000 ширина людских волос.
Исследователи развивали этот белок в технологии белка при помощи Archeoglobus fulgidus, выносливые бактерии, что само собой разумеется найден в термальных источниках. Эти гипертеплолюбивые бактерии развили неповторимые ответы для сворачивания стабилизации и белка из-за чрезвычайной окружающей среды, в которой они живут.
В частности, исследователи использовали перенос железа, белок с 24 подъединицами в A. fulgidus, названном ферритином, естественная функция которого обязана сохранить и нести железо в крови. У ферритина от A. fulgidus имеется два неповторимых изюминки: во-первых, четыре мелких поры в его раковине снабжают небольшой доступ молекул во впадину; во-вторых, в отличие от людской ферритина, что стабилен при низких соленых концентрациях, спроектированный ферритин A. fulgidus отделяет при низких соленых концентрациях, разрешая содержанию впадины быть выпущенным несложным выключателем pH от 8,0 до 5,8. По окончании того, как отделенный, ПОИ вероятно выпущено ферментативным образом.
Чтобы продемонстрировать широкую многосторонность их технологии, исследователи удостоверились в надежности собственную exoshell разработку, плавя одну из 24 подъединиц ферритина приблизительно три ПОИ с разнообразными изюминками – зеленый флуоресцентный белок, пероксидаза хрена люцифераза Renilla и (HRP).Помимо этого, что exoshell помогал увеличить урожаи всех трех ПОИ, исследователи также смогли поставить кофакторы heme и кальций, в дополнение к окисляющимся условиям, снабжать, что сложные ПОИ, такие как белок HRP имели возможность свернуться и функция правильно.
Не считая помощи свернуть ПОИ правильно, exoshells были также защитными против многих denaturants, включая трипсин высокой концентрации; органические растворители, такие как ацетонитрил и метанол; и denaturants, такой как мочевина, соляная кислота гуанидина и тепло.«Мы выдвигаем предположение, что громадное увеличение функционального урожая белка может произойти из-за образования дополнения между отрицательно заряженными белками и положительно заряженной exoshell внутренней поверхностью.
Отечественные результаты подчеркивают потенциал применения высоко спроектированных раковин размера миллимикрона как синтетический инструмент биологии, чтобы существенно затронуть производство и стабильность рекомбинантных белков», сказал доктор Друм, что имеется также кардиологом консультанта в Национальной Университетской клинике и директором Clinical Trial Innovation Lab в TLGM, A*STAR.Принятый на работу в Национальный университет Сингапура в 2011, он с того времени забрал финансирование из Сингапурского Альянса MIT для Исследования и Технологии, Национального Совета по медицинским изучениям, Биомедицинского Научного совета, A*STAR и Медицины NUS.