Pages Menu
TwitterRssFacebook
Categories Menu

Posted on 16.05.19 in Inštituti

Nov sintetični protein v obliki nogometne žoge za usmerjanje procesov v organizmih

Nov sintetični protein v obliki nogometne žoge za usmerjanje procesov v organizmih

Mednarodni skupini raziskovalcev, v kateri so bili tudi sodelavci Instituta »Jožef Stefan«, je uspelo izdelati votlo proteinsko makromolekulo, ki po obliki spominja na  nogometno žogo, in jo sestavlja 24 proteinskih enajstkotnikov, zelo obstojna struktura pa je namesto z nitjo sešita z atomi zlata. Podobne proteinske molekule z votlo strukturo v organizmih kontrolirajo pomembne življenjske funkcije, zato novo odkritje med drugim obeta uporabo v farmaciji za prenos učinkovin na tarčna mesta v celicah. Rezultate raziskave je danes objavila revija Nature, najuglednejša revija s področja naravoslovja.

Proteinska molekula, ki so jo ustvarili pod vodstvom prof. dr. Jonathana Heddla z Jagellionske univerze v Krakovu, je geometrijsko zelo zanimiva. Iz enajstkotnikov namreč ni mogoče sestaviti pravilnega poliedra. Pri samoureditvi te proteinske molekule narava »pogoljufa« in z malenkostno deformacijo  sestavi »prepovedano«, nogometni žogi podobno strukturo iz štiriindvajsetih enajstkotnikov. Človeštvo take »prepovedane« geometrijske oblike že dolgo pozna. Krogelna struktura take oblike se pojavlja v mavrski arhitekturi, npr. v kupoli paviljona ob Levjem dvorišču v španski Alhambri.

Mednarodna ekipa raziskovalcev iz Poljske, Japonske, Združenega kraljestva in Kanade je skupaj s sodelavci Instituta »Jožef Stefan« pokazala, da je mogoče izdelati proteinske kletke takih matematično »prepovedanih« geometrijskih oblik, s čimer je odprla novo smer ustvarjanja sintetičnih proteinov.

Raziskovalci Instituta »Jožef Stefan« Mitja Kelemen, dr. Primož Vavpetič in izr. prof. dr. Primož Pelicon so raziskave izvedli na ionskem pospeševalniku Instituta »Jožef Stefan«, edinem raziskovalnem pospeševalniku v državi, ki od leta 1997 deluje v Podgorici pri Ljubljani. Na skupke prečiščenega proteina so usmerili protone, ki so jih pospešili z napetostjo 3 milijone voltov. Skupki proteinov so bili veliki 20 mikrometrov, protonski žarek pa je imel premer enega mikrometra. Iz rentgenskih žarkov, ki jih protoni vzbudijo v proteinu, so določili, koliko atomov zlata sodeluje pri »sešitju« proteinske žoge.

Povsem nove proteinske makromolekule, ki jih v naravi ni,  je mogoče danes načrtovati in sintetizirati v laboratoriju ob tesnem interdisciplinarnem sodelovanju biokemikov, matematikov, genetikov in fizikov. Proteinske molekule z votlo strukturo v organizmih kontrolirajo pomembne življenjske funkcije. Ovojnica take votle strukture lahko ščiti in prenaša izbrane molekule znotraj živih bitij, zato so sintetični proteini z votlo strukturo potencialno uporabni v farmaciji za prenos učinkovin na tarčna mesta v celicah.

Odkritje je predstavila revija Nature, najuglednejša revija s področja naravoslovja, kar pomeni tudi pomembno priznanje raziskovalcem. Institut »Jožef Stefan« je tako še enkrat potrdil svojo umeščenost v vrhunske mednarodne raziskave.

 

Foto: IJS

Post a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *