System do projektowania nowych białek
Białka kontrolują wszystkie procesy życiowe, dlatego mają kluczowe znaczenie dla zdrowia i zapadalności na różne choroby. Możliwość projektowania ich nowych funkcji jest niezwykle ważna – pozwalając wejść na niezbadane dotąd obszary nauki, przyczynia się do stworzenia nowych terapii. W ramach finansowanego ze środków UE projektu INTERACTION DESIGN (De novo design of affinity, specificity, and multispecificity in synthetic protein interaction networks) połączono wiedzę z zakresu genetyki i biologii molekularnej, aby stworzyć nowe kompleksy białkowe o określonych poziomach specyficzności i powinowactwa. Początkowo badacze użyli sztucznego kompleksu zawierającego białko przenoszące acyl oraz różne czynniki wiążące. Zmieniając powinowactwo białek względem ich czynników wiążących w drodze substytucji reszt, naukowcy przeanalizowali powinowactwo i specyficzność wyprodukowanych białek. Atrybuty te zostały wzmocnione poprzez doświadczalny dobór in vitro wariantów o najwyższym poziomie powinowactwa. Następnie konsorcjum skupiło się na wytwarzaniu przeciwciał i enzymów. Do nacelowania ich na żądane molekuły wykorzystano algorytmy komputerowe oraz metody eksperymentalne. Dzięki takiemu podejściu sieci oddziaływań białkowych uzyskały nowe specyficzności na poziomie molekularnym. Ogólnie, naukowcy zauważyli, że opracowany algorytm iteracyjny oraz przeprowadzone badania doświadczalne znacząco zwiększyły stabilność białek projektowanych. Ten w pełni automatyczny algorytm projektowania może być wykorzystywany nie tylko do produkcji przeciwciał terapeutycznych, enzymów i składników szczepionek, ale również do zmiany stabilności białek powiązanych z różnymi chorobami. Nie da się ukryć, że system INTERACTION DESIGN ma ogromy potencjał, który może przyczynić się do rozwoju badań i biotechnologii oraz poprawy zdrowia publicznego.
