Новый метод производства белков для изучения фосфорилирования

Исследователи из Северо-Западного и Йельского университетов разработали удобную технологию для производства человеческих фосфопротеинов — белков с фосфатными группами. Это поможет учёным понять, как работают белки и как их "починить" при нарушениях, что открывает путь к новым лекарствам от рака, воспалений и болезни Альцгеймера.

Суть технологии:

• Используется бесклеточная платформа для синтеза белков на основе специального штамма E. coli.
• Система активирует сложные биологические процессы, используя не живые клетки, а клеточные лизаты (экстракты).
• Бактерии были генетически перекодированы для включения ненатуральных аминокислот, что превращает их механизм в "фабрику" по производству новых классов белков.

Значение открытия:

• Фосфорилирование — ключевой процесс "включения/выключения" белков в организме. Считается, что в человеческом протеоме существует более 100 000 уникальных сайтов фосфорилирования.
• Новая технология позволяет производить фосфопротеины в небывалых количествах и с высокой свободой дизайна, что невозможно в живых организмах.
• Это делает задачу изучения роли фосфорилирования при болезнях решаемой.

Демонстрация возможностей:

Учёные успешно произвели функциональную человеческую киназу — фермент, который переносит фосфатные группы на белки и часто вовлечён в процессы пролиферации опухолевых клеток. Это доказывает практическую ценность платформы для изучения болезней и разработки лекарств.

Цитаты исследователей:

• Майкл К. Джуэтт: "Эта инновация поможет углубить понимание человеческой биохимии и физиологии... Мы теперь можем создавать эти особые белки с небывалой эффективностью".
• Джавин П. Оза: "Эта производственная технология позволит учёным расшифровать 'код' фосфорилирования, существующий в человеческом протеоме".

Исследование опубликовано 9 сентября в журнале Nature Communications.