Skip to main content

Novica

Največji ortogonalni set načrtovanih obvitih vijačnic

Boldridge et al., 2023, Nature Communications.

Interakcije med proteini (ang. PPI – Protein Protein Interactions) so ključne za biološke funkcije in jih uporabljamo v različnih aplikacijah, od načrtovanja zdravil do sintetičnih celičnih vezij. V naši raziskovalni skupini smo načrtovane obvite vijačnice uporabili za veliko načinov sestavljanja novih proteinskih struktur uravnavanja delovanja človeških celic, vključno z možnostmi uporabe za terapijo (Ljubetič in sod. Nat.Biotech. 2017, Fink in sod. Nat.Chem.Biol. 2019, Merljak in sod., Nat.Commun. 2023, Praznik in sod. Nat.Comm. 2019, Lebar in sod. Nat.Chem.Biol. 2020, Aupič in sod. Sci.Adv. 2022, Lapenta in sod. Nat.Comm. 2021, Lainšček in sod. Nat.Comm. 2022, Satler in sod. JACS 2023).

Izjemno pomemben koncept pri načrtovanih PPI je ortogonalnost. V ortogonalnem setu se med sabo povežejo le posamezni točno določeni pari, ostale interakcije pa so bistveno šibkejše. Ortogonalnost tako poenostavi nadaljnje aplikacije, saj lahko točno določimo kateri deli načrtovanega sistema se med seboj povežejo.

Razvili smo največji do sedaj znani ortogonalni set obvitih vijačnic (ang. CC – coiled coils), večji tudi od vseh doslej znanih iz naravnih ali načrtovanih proteinov. Obvite vijačnice so sestavljene iz dveh α-vijačnic, ki se povezujejo preko natančno določenih aminokislinskih ostankov. Do sedaj nismo imeli na razpolago načina za načrtovanje velikih ortogonalnih setov, zato smo razvili novo računsko metodo na osnovi teorije grafov, ki omogoča hiter izbor ortogonalnih setov na osnovi izračunanih interakcij. Prav tako ni bilo na voljo metode za napoved ortogonalnosti obvitih vijačnic. Zato smo razvili eksperimentalno metodo (ang. NGB2H – Next Generation Bacterial Two Hybrid), ki omogoča hkratno meritev številnih proteinskih interakcij. V posamezni epruveti lahko s to metodo izmerimo več 10.000 interakcij naenkrat.  Skupaj smo izmerili moč interakcije med več kot 26.000 obvitimi vijačnicami. Največji ortogonalni set, ki smo ga razvili ima kar 15 parov, kar je dvakrat več od do sedaj obstoječega seta ortogonalnih CC (Crooks in sod. Biochemistry, 2017).

Naš pristop zagotavlja učinkovito orodje za načrtovanje ortogonalnih PPI, razvite računske in eksperimentalne metode pa bodo uporabne za širok nabor znanstvenikov.

Boldridge, W. C., Ljubetič, A., Kim, H., Lubock, N., Szilágyi, D., Lee, J., Brodnik, A., Jerala, R., Kosuri, S. A multiplexed bacterial two-hybrid for rapid characterization of protein–protein interactions and iterative protein design. Nature Communications 14, 4636 (2023).

Povezava na članek: https://doi.org/10.1038/s41467-023-38697-x

Edinstvena zgradba fosfolipaze C iz Listeria monocytogenes Listerioza je ena najsmrtonosnejših bolezni, katere…
Kemijski nadzor delovanja človeških celic igra pomembno vlogo pri zasnovi novih genskih in celičnih terapij, saj omogoča…
Raziskovalci Kemijskega inštituta poročajo o znanstvenem napredku na področju tehnologije urejanja genoma. Izboljšali so…
Ljubljana, 10. november 2021 – Raziskovalca Kemijskega inštituta prof. dr. Gregor Mali in dr. Andraž Krajnc sta…
Ljubljana, 6. julij 2021 - Koronakriza  nas pesti že skoraj leto in pol. Človeštvo je postavila pred neslutene izzive,…
Za slepe in slabovidne(CTRL+F2)
barva kontrasta
velikost besedila
označitev vsebine
povečava