Hva er syntetisk protein?

Syntetiske proteiner er menneskeskapte molekyler som etterligner funksjonen og strukturen av ekte proteiner. Proteiner er sentrale i livet fordi de kontrollerer nesten alle cellulære prosesser, inkludert initiering av de fleste reaksjonene som oppstår i levende celler. I begynnelsen av 2011 bygget Princeton University-forskere de første kunstige proteiner som kunne opprettholde livet i celler.

Betydning

Syntetiske proteiner har genetiske sekvenser som ikke ses i naturlige proteiner. Å bygge et kunstig protein som kan opprettholde livet, er viktig fordi det viser at molekylære delene som trengs for livet, ikke er begrenset til proteiner og gener som finnes i naturen. I naturen produseres proteiner fra instruksjonene som er kodet inn i cellulært DNA. Forskere har lenge søkt syntetiske proteiner som fungerer som naturlige proteiner for en rekke biomedisinske applikasjoner, inkludert terapeutiske legemidler som kan gis oralt fordi de ikke vil bli degradert av enzymer.

Før 2011 gjennombrudd, Yale University Forskere gjorde banebrytende arbeid der de skapte proteinlignende strukturer som hadde mange kjennetegn ved ekte proteiner. Disse inkluderer eksepsjonell stabilitet, evnen til å brette seg og utfolde seg, og en indre kjerne av aminosyre sidekjeder som skinner vann.

Komponenter

Et proteins identitet og biologisk aktivitet dikteres av sin unike sekvens av aminosyrer , som er byggeblokkene av protein. "There are about 20 amino acids.", 3, [[Aminosyrer inneholder i sin tur atomer inkludert hydrogen, karbon, nitrogen, oksygen og svovel. Aminosyrer kan også fremstilles syntetisk. Forskningen ved Princeton åpner døren for muligheten for å lage syntetiske proteiner som utfører de samme funksjonene som naturlige proteiner. Princetonforsker Michael Fisher likner dette for å ta en setning, endre ordene og deretter teste setningen for å se om den beholder sin betydning til tross for de nye ordene, notiserer universitetets nettpublikasjon, News at Princeton.

Folding

Aminosyresekvensene i hvert protein dikterer hvordan proteinet brettes i en tredimensjonal struktur, som igjen påvirker stabiliteten i strukturen. Proteiner må brettes for å fungere. Å skape syntetiske proteiner kan hjelpe forskere til å forstå denne biologiske prosessen. Forståelse av denne prosessen kan låse opp den kunnskapen forskerne trenger for å forstå forhold som Alzheimers sykdom, da det kan føre til denne tilstanden når det er vanskelig å brette proteiner i hjernen din. Forstå hvordan proteiner brettes kan også hjelpe forskere å finne forbindelser som forhindrer feilaktig folding av proteiner.

Ubesvarte spørsmål

Forskere som arbeider med syntetiske proteiner, håper også å forstå hvorfor visse aminosyresekvenser er sentrale for menneskets eksistens, ifølge til "Genetikk, Engineering og Bioteknologi Nyheter." Menneskekroppen produserer omtrent 100.000 forskjellige proteiner. Princeton-undersøkelsen viser imidlertid at det er potensial for mange flere. Spørsmålet om hvorvidt disse 100.000 proteinene er spesielle eller om evolusjon ganske enkelt ikke har utviklet seg til å gjøre flere varianter forblir ubesvart.

Opprette syntetiske proteiner kan også hjelpe forskere til å lære mer om cellesignal og immunrespons til patogener, ifølge University of Illinois.