Was ist Protein Engineering?

Protein Engineering ist eine Methode, mit der neue Arten von Proteinen entwickelt werden können.Dieses Wissenschaftsfeld ist relativ neu und originelle Möglichkeiten zur Kombination von Proteinelementen werden von Forschern weiterhin untersucht und entdeckt.Diese Art von Engineering ermöglicht es, Materialien mit spezifischen Stärken oder Merkmalen zu entwickeln.Einige Forscher bevorzugen einen Ansatz gegenüber dem anderen. Beide Methoden können jedoch verwendet werden, um neue Proteinstrukturen zu entwerfen.Rationales Design beruht auf umfassenden Kenntnissen darüber, wie ein vorhandenes Protein aufgebaut wird.Im Gegensatz dazu verwendet gerichtete Evolution zufällige Proteinänderungen und kann durchgeführt werden, ohne jedes Detail der Struktur eines Proteins zu kennen.

Jeder Ansatz zur Proteintechnik hat sowohl Vor- als auch Nachteile.Rationales Design ermöglicht es Wissenschaftlern, die Struktur eines Proteins auf vorhersehbare Weise zu verändern, und ist ein relativ kostengünstiger Prozess.Diese Technik erfordert, dass Experten eine detaillierte strukturelle Blaupause für jedes Protein haben, das nicht immer verfügbar ist.

Die gerichtete Evolution -Protein -Engineering -Methode verwendet Versuch und Irrtum und benötigt keine vollständige strukturelle Karte.Diese Methode ist häufig zeitaufwändig und teuer, da jede neue Proteinkombination getestet werden muss und nur wenige der erstellten Strukturen für die Verwendung geeignet sind.Trotz der Kosten ermöglicht es den Forschern häufig, dass die gezielte Evolution wertvolle Proteinstrukturkombinationen begegnen, die sonst nicht entdeckt würden.

Proteindesign ermöglicht es Wissenschaftlern, einzigartige Materialien zu erstellen, die in der Natur nicht auftreten.Forscher haben diese Art von Engineering verwendet, um fluoreszierendes Protein aus einer Quallen mit einem anderen Protein menschlicher Zellen zu kombinieren.Die resultierende Substanz erzeugt ein grünes Leuchten und kann verfolgt werden, wenn sie mit lebenden Zellen interagiert.Dies liefert wertvolle Informationen darüber, wie Proteine im menschlichen Körper funktionieren, und unterstützt Forscher bei der Schaffung neuer Arzneimittel und Verfahren.

Ein weiteres Beispiel für die Proteintechnik ist die Entwicklung von modifiziertem Insulin.Wissenschaftler haben verschiedene Proteinstrukturen kombiniert, um sowohl schnell wirkende als auch langsam wirkende Insulinsubstanzen zu erzeugen.Beide Menschen, die Variationen gemacht haben, sind für Personen mit Insulinerkrankungen wie Diabetes wertvoll.

Neue Proteine sind auch in industriellen Anwendungen nützlich.Fertigungsanlagen können beispielsweise technische Proteine verwenden, die gegen bestimmte Chemikalien resistent sind.Experten können die Strukturen starker Proteine kombinieren, um neue, extrem starke Substanzen zu schaffen.In Zukunft kann das Proteindesign ein wichtiger Bestandteil von nahezu allen Bereichen sein.