Mi az a fehérjeképítés?
A fehérjetervezés olyan módszer, amely felhasználható új típusú fehérjék kialakítására.A tudomány ezen területe viszonylag új, és a fehérjeelemek kombinálásának eredeti módjait továbbra is a kutatók tanulmányozzák és fedezik fel.Az ilyen típusú mérnöki munka lehetővé teszi a specifikus erősségekkel vagy tulajdonságokkal rendelkező anyagok kidolgozását.
A racionális tervezés és az irányított evolúció a fehérjetervezés két alapvető megközelítése.Egyes kutatók inkább az egyik megközelítést részesítik előnyben a másikkal szemben, azonban mindkét módszer felhasználható új fehérjeszerkezetek megtervezésére.A racionális tervezés a meglévő fehérje felépítésének átfogó ismeretein alapszik.Az irányított evolúció ezzel szemben véletlenszerű fehérjecseréket alkalmaz, és anélkül, hogy megismerné a fehérje szerkezetének minden részletét.A racionális tervezés lehetővé teszi a tudósok számára, hogy a fehérje szerkezetét előre jelezzék, és ez egy viszonylag olcsó folyamat.Ez a technika megköveteli a szakértőktől, hogy rendelkezzenek egy részletes szerkezeti tervvel az egyes fehérjék módosításáról, amely nem mindig áll rendelkezésre.
Az irányított evolúciós fehérjetermelő módszer kísérletet és hibát használ, és nem kell teljes szerkezeti térképre.Ez a módszer gyakran időigényes és drága, annak a követelménynek köszönhetően, hogy minden új fehérjekombinációt meg kell vizsgálni, és a létrehozott struktúrák közül csak néhány alkalmas.A költségek ellenére az irányított evolúció gyakran lehetővé teszi a kutatók számára, hogy olyan értékes fehérjeszerkezet -kombinációkkal találkozzanak, amelyeket egyébként nem fedeznek fel.
A fehérjetervezés lehetővé teszi a tudósok számára, hogy egyedi anyagokat hozzanak létre, amelyek nem fordulnak elő a természetben.A kutatók az ilyen típusú mérnöki munkát felhasználták például a medúzából származó fluoreszcens fehérjét egy másik humán sejtből származó másik fehérjével.A kapott anyag zöld fényt hoz létre, és nyomon lehet követni, amikor kölcsönhatásba lép az élő sejtekkel.Ez értékes információkat nyújt arról, hogy a fehérjék hogyan működnek az emberi testben, és segíti a kutatókat új gyógyszerek és eljárások létrehozásában.
A fehérjetervezés másik példája a módosított inzulin kifejlesztése.A tudósok különböző fehérjeszerkezeteket kombináltak, hogy mind a gyors, mind a lassú hatású inzulin anyagokat hozzák létre.Mindkét ember által készített variáció értékes az inzulin rendellenességekben szenvedő egyéneknél, például a cukorbetegségben.
Az új fehérjék szintén hasznosak az ipari alkalmazásokban.Például a gyártóberendezések olyan tervezett fehérjéket használhatnak, amelyek rezisztensek az egyes vegyi anyagokkal szemben.A szakértők kombinálhatják az erős fehérjék struktúráit, hogy új, rendkívül erős anyagokat hozzanak létre.A jövőben a fehérjetervezés szinte minden terület fontos része lehet.