Исследователи используют клетки для расширения природного репертуара белков

Исследователи из Йельского университета, используя внутренние механизмы клетки, создали белки, не встречающиеся в природе, которые способны вызывать рак у мышей. Результаты опубликованы 16 декабря в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Исследование не только проливает свет на механизмы возникновения рака, но и демонстрирует новый эффективный метод создания искусственных белков для научных, промышленных и медицинских целей.

Новый класс биологически активных белков

«Это новый класс биологически активных белков, которые мы нашли, просто экспрессируя случайные аминокислотные последовательности в клетках и позволяя клеткам самим находить активные», — заявил старший автор исследования доктор Дэниел ДиМайо.

Эксперимент и результаты

Команда под руководством ДиМайо и студентки Йельского колледжа Келли М. Чакан провела скрининг сотен тысяч искусственных белков, состоящих из случайных последовательностей всего из 29 аминокислот. Было идентифицировано четыре новые последовательности, которые продуцировали белки, активные в клеточных мембранах.

Эти крошечные белки, по-видимому, никогда не существовали в природе. При введении мышам они вызывали образование опухолей, что доказывает их биологическую активность.

Значение и перспективы

ДиМайо отмечает, что случайный характер естественного отбора мог привести к отбраковке эволюцией потенциально полезных белковых структур, которые можно выявить с помощью этого метода скрининга.

Новые формы белков могут быть использованы для различных целей: усиления терапевтического ответа, создания новых биоматериалов или утилизации отходов.

«Мы получим новое понимание того, как работают белки, и создадим новые продукты, о которых мы даже не задумывались», — сказал ДиМайо. — «Кроме того, нам, возможно, придется пересмотреть наше определение генов, потому что клетки могут естественным образом экспрессировать такие небольшие белки, которые до сих пор ускользали от внимания».