Система экспрессии мембранных белков Rhodobacter может привести к созданию более эффективных таргетных препаратов
Технология Rhodobacter Membrane Protein Expression System, разработанная биологами Аргоннской национальной лаборатории Филипом Лейблом и Деборой Хэнсон, позволяет легко получать большие количества мембранных белков. Она получила одну из премий R&D 100 Awards.
Почему это важно?
Мембранные белки, встроенные в поверхность клеток, контролируют доступ лекарств внутрь клетки. Более половины всех новых разрабатываемых препаратов нацелены именно на них. Для создания эффективных таргетных лекарств необходимо знать структуру и функции этих белков, что требует их большого количества.
Проблема производства
Мембранные белки нестабильны вне своей естественной среды: они не могут функционировать в воде и быстро деградируют, если не защищены липидным слоем мембраны сразу после синтеза. Существующие технологии не позволяли производить их в достаточных количествах.
Решение
Новый набор использует бактерию Rhodobacter, которая естественным образом производит много внутренних мембран. Это даёт клетке большую способность изолировать чужеродные мембранные белки. Ключевая инновация — синхронизация двух процессов:
- Синтез целевого мембранного белка.
- Генерация новой мембраны для его размещения.
Оба процесса запускаются одним сигналом — снижением уровня кислорода. Это сокращает время воздействия на белок неблагоприятной среды и предотвращает его деградацию. Процесс можно запускать автоматически, вручную или оставлять на ночь без присмотра.
Перспективы
Система позволяет производить мембранные белки в беспрецедентных количествах. Исследователи надеются, что Rhodobacter можно будет использовать как «фабрики» для их производства. Основными бенефициарами технологии станут фармацевтические компании. Система уже доступна через Аргоннскую лабораторию, разработчики ищут промышленных партнёров.