Pages Menu
TwitterRssFacebook
Categories Menu

Posted on 23.10.17 in Featured, Galerije, Inštituti, Video

Raziskovalci KI  premikajo meje načrtovanih bionanomaterialov

Raziskovalci KI premikajo meje načrtovanih bionanomaterialov

Skupini znanstvenikov Odseka za sintezno biologijo in imunologijo na Kemijskem inštitutu(KI) pod vodstvom prof. Romana Jerale je že leta 2013 uspelo v reviji Nature Chemical Biology predstaviti nov tip proteinskih struktur, sestavljenih iz modulov, ki tvorijo tetraeder, tristrano piramido https://goo.gl/NEsqKT. Proteini namreč predstavljajo najbolj kompleksne nanostrukture, ki v celicah opravljajo večino nalog potrebnih za življenje. Sestavljeni so iz zaporedja aminokislin, ki določajo njihovo prostorsko strukturo in lastnosti. Poleg proteinov, ki obstajajo v naravi, je možno načrtovati proteine, ki se v naravi niso nikoli pojavili in ki zavzamejo novo strukturo.

Zdaj pa je skupina prof. Jerale v razširjeni sestavi naredila pomemben korak naprej in pokazala, da lahko na podobnem principu načrtujejo aminokislinska zaporedja, ki se sama od sebe sestavijo tudi v bolj kompleksne proteinske kletke, v obliki štiristrane piramide ter tristrane prizme, pri čemer so s 700 aminokislinami v zaporedju pripravili doslej najdaljši načrtovan protein.  To tehniko so poimenovali proteinski origami na osnovi obvitih vijačnic. Posebej pomembno je, da so pokazali, da se te proteinske kletke same od sebe sestavijo v celicah znotraj organizma, podobno kot naravni proteini in celice jih sprejmejo kot naravne proteine, kar bo pomembno za medicinske namene. S kombinacijo eksperimentalnih tehnik so pokazali, da se ti proteini dejansko zvijejo v načrtovane oblike kletk. Avtorji napovedujejo, da imajo tovrstne proteinske kletke velik potencial za uporabo za dostavo zdravil, za cepiva, katalizo kemijskih reakcij, funkcionalne materiale in senzorje.

Delo je finančno podprla ARRS, mednarodni ERANET projekt Bioorigami, ki ga vodi prof. Jerala, ter več drugih virov. Raziskovalno delo je vključevalo širok nabor znanstvenih pristopov od molekularne in strukturne biologije, imunologije do matematike. Pri delu so sodelovali predvsem raziskovalci  Odseka za sintezno biologijo in imunologijo Kemijskega inštituta ter matematik in strukturni biologi iz Slovenije in tujine. Prvo avtorstvo raziskave si delita dr. Ajasja Ljubetič ter Fabio Lapenta, ki na Kemijskem inštitutu in podiplomskem študiju Biomedicine opravlja doktorat preko Marie Skłodowska Curie projekta Tollerant. Delo je bilo objavljeno v znanstveni reviji Nature Biotechnology, ki velja za najuglednejšo znanstveno revijo na področju biotehnologije  in ima faktor vpliva več kot 40. Avtorji članka iz Slovenije so: Ajasja Ljubetič*, Fabio Lapenta*, Helena Gradišar, Igor Drobnak, Jana Aupič, Žiga Strmšek, Duško Lainšček, Iva Hafner-Bratkovič,  Andreja Majerle, Nuša Krivec, Mojca Benčina, Tomaž Pisanski in Roman Jerala.

Članek bo dostopen na: http://dx.doi.org/10.1038/nbt.3994

Foto: KI

Post a Reply

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