Новый метод создания синтетических белков открывает путь к более гибкому дизайну
Построение белков с нуля, а не сборка из фрагментов существующих белков, может упростить создание новых наноматериалов.
До сих пор новые белки обычно конструировали, комбинируя фрагменты уже существующих белков, чтобы упростить процесс.
Теперь команда под руководством исследователей из Имперского колледжа Лондона использовала синтетический повторяющийся белковый каркас в качестве основы. Они показали, что к нему можно добавлять отдельные модули, спроектированные на компьютере и выбранные за их способность выполнять конкретную функцию. Это открывает перед биоинженерами возможность создавать новые молекулы с нуля.
Основа и метод
- Базовый каркас — это новая искусственная повторяющаяся спираль, к которой можно добавлять функциональные модули.
- Структуру спроектировали на компьютере, создали с помощью синтетических генов, а затем подтвердили её с помощью метода рентгеновской кристаллографии (X-ray crystallography).
Ключевые цитаты
- Доктор Джеймс Мюррей: «Наша система позволит дизайнерам создавать белки с атомами в определённых местах и наращивать сложность модуль за модулем, а не проектировать весь белок сразу».
- Доктор Джеймс Макдональд: «Мы разработали новый метод компьютерного проектирования совершенно новых белков, который потенциально более гибок, чем взятие участков из известных белков».
- Профессор Пол Фримонт: «Возможность конструировать белки на атомном уровне имеет большой потенциал и захватывающие области применения, включая синтетические ферменты и новые наноматериалы».
Дальнейшие шаги
Первые экспериментальные результаты, опубликованные в Proceedings of the National Academy of Sciences, добавили всего один модуль к спиральному каркасу в качестве доказательства работоспособности системы. Далее команда планирует добавлять больше модулей для создания новой функциональности и тестировать, работают ли синтетические белки, как ожидалось.
Потенциальные применения включают улучшенные нанопроволочные аккумуляторы, где вирусы программируются на производство тонких проводов, увеличивающих площадь поверхности и производительность батарей.