Za gospodarstvo

Tehnologija nanopor je v biotehnologiji med drugim pomembna za pripravo bioloških senzorjev in nanopor za določanje zaporedij nukleinskih kislin. Pri teh pristopih gre za v umetno membrano vstavljeno nanoporo, skozi katero teče električni tok, ki se ob zaznavanju analita spreminja. Biološke nanopore lahko pripravimo iz različnih membranskih proteinov, med katerimi so tudi porotvorni proteini. Zanje je značilno, da se v celicah izražajo kot topni monomerni proteini, ob stiku z lipidno membrano pa oligomerizirajo in tvorijo transmembransko poro. Iz različnih porotvornih proteinov, katere lahko tudi spreminjamo z metodami proteinskega inženiringa, tako pripravimo širok spekter biotehnološko uporabnih nanopor z različnimi lastnostmi. Raznolikost lastnosti je pomembna za nove in/ali bolj optimizirane  funkcije nanopor pri zaznavanju analita (specifičnost, stabilnost, afiniteta, itd.). V naši raziskovalni skupini smo pripravili nov rekombinantni porotvorni protein,ki tvori heksamerne pore v negativno nabitih lipidnih membranah.

Tehnologija

Pripravili smo nov rekombinantni aktinoporinom podoben protein iz mediteranske klapavice (Mytilus galloprovincialis), ki smo ga poimenovali »MiGa«. Aktinoporini so porotvorni proteini, ki so značilni za morske vetrnice in ustvarjajo pore v membranah, ki so bogate s sfingomielinom. Stehiometrija njihovih proteinskih por je načeloma okta- oziroma nonamerna. Ob preučevanju aktivnosti novega proteina MiGa do različnih lipidnih membran smo pokazali nizko aktivnost do sfingomielinskih membran in visoko aktivnost do negativno nabitih lipidnih membran (membrane iz POPG, 1-palmitoil-2-oleoil-sn-glicero-3-(fosfo-rac(-1-glicerol))). Pri zadnjih smo pokazali, da je šlo za elektrostatske interakcije med proteini in lipidi. Proteinske pore MiGa smo izolirali iz velikih unilamelarnih veziklov iz POPG z dodatkom detergenta. S krio-elektronsko mikroskopijo smo pokazali heksamerno stehiometrijo nanopor.

Glavne prednosti

• Pripravili smo biološke nanopore iz aktinoporinom podobnega proteina, za katero smo pokazali lastnosti, ki pri aktinoporinih še niso bile pokazane.
• Nove lastnosti pore, kot sta njena priprava preko oligomerizacije monomerov v negativno nabiti lipidni membrani in heksamerna stehiometrija njenih podenot, odpirajo nove možnosti pri dizajnu novih biotehnološko uporabnih nanopor.

Področja uporabe: Biotehnologija

Tehnološka stopnja razvitosti: TRL3

Intelektulana lastnina: Patentna prijava v postopku

Tip sodelovanja: R&R sodelovanje za nadaljnji razvoj tehnologije, licenciranje ali prodaja pravic IL

Nadaljnji koraki: Iskanje partnerja za nadaljnji razvoj

Kontakt:

knowledge.transfer(at)ki.si