Учёные нашли способ увеличить производство белков в тысячу раз

Лекарства на основе терапевтических белков, такие как инсулин для диабета или факторы свёртывания для гемофилии, сложно и дорого синтезировать в лаборатории. Учёные используют бактерии как фабрики по производству белка, но процесс остаётся трудоёмким и затратным.

Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе обнаружили способ увеличить производство белка до тысячи раз. Результаты, опубликованные 18 декабря в Nature Communications, могут удешевить производство белковых препаратов, вакцин, диагностических средств, а также белков для пищевой, сельскохозяйственной, химической и других отраслей.

"Если вы можете заставить каждую бактерию производить в 10 раз больше белка, вам потребуется в десять раз меньший объём бактерий, что значительно сократит затраты", — сказал старший автор исследования, профессор Сергей Джуранович.

Исследователи случайно обнаружили, что изменение последовательности первых нескольких аминокислот в белке может увеличить его продукцию на 300%. Углубившись в изучение этого феномена, они создали 9 261 версию зелёного флуоресцентного белка (GFP), отличающуюся только начальной последовательностью.

Яркость флуоресценции разных версий GFP варьировалась в тысячу раз, что указывало на тысячекратную разницу в количестве произведённого белка. Анализ выявил определённые комбинации аминокислот на третьей, четвертой и пятой позициях белковой цепи, которые приводили к резкому увеличению продукции.

Эти аминокислотные триплеты увеличивали продукцию не только GFP из медуз, но и белков из эволюционно далёких видов, таких как кораллы и люди.

"Существует так много способов, которыми мы могли бы извлечь выгоду из увеличения производства белка", — отметил Джуранович, подчеркнув потенциал открытия для медицины, пищевой промышленности (например, фермент химозин для сыроварения), химической отрасли, биоэнергетики и научных исследований.