Wetenschappers van de ITMO Universiteit in Sint-Petersburg en de Hebreeuwse Universiteit in Jeruzalem hebben een manier gevonden om een ​​eiwitstructuur te herstellen na chemische denaturatie. De methode is gebaseerd op elektrostatische interactie tussen gevouwen, of gedenatureerd, eiwitten en aluminiumoxide, die ze uitpakken. De auteurs benadrukken de veelzijdigheid van de methode, die werkt voor zowel specifieke moleculen als multi-eiwitsystemen. theoretisch, dit kan de productie van medicijneiwitten voor de ziekte van Alzheimer en Parkinson vereenvoudigen en goedkoper maken. De studie verscheen in Wetenschappelijke rapporten .

eiwitten, vooral met inbegrip van enzymen als versnellers van chemische reacties, vormen de basis van de farmaceutische en voedingsindustrie. In de tussentijd, 80 procent van deze stoffen gaat verloren tijdens de synthese. Beïnvloed door ongunstige factoren zoals sterke zuren, alkaliën of verwarming, eiwitten denatureren, hun oorspronkelijke vorm en dus elke chemische activiteit verliezen. Als resultaat, onderzoekers zoeken naar een universele methode om eiwitstructuur te herstellen, waardoor de productie effectiever en goedkoper zou kunnen worden.

Russische chemici hebben in samenwerking met buitenlandse collega's een oplossing voor dit probleem voorgesteld met een technologisch proces dat eiwitmoleculen na denaturatie terugbrengt naar hun oorspronkelijke vorm.

In het nieuwe onderzoek de chemici ontvouwden moleculen van drie enzymen:koolzuuranhydrase, fosfatase en peroxidase. Gedenatureerd door een sterk alkalisch, de eiwitten werden gemengd met nanodeeltjes aluminiumoxide in water. Door elektrostatische interactie, de enzymen trokken de nanodeeltjes aan en zorgden ervoor dat ze een supramoleculaire complex met fysieke bindingen vormden.

Deze schil van nanodeeltjes beschermde de eiwitmoleculen tegen aggregatie, waardoor de wetenschappers ze gemakkelijk uit de agressieve media kunnen halen. Gewassen van denaturerende stoffen, de enzymen herstelden zelf hun structuur. "Constante blootstelling van denaturerende middelen en de neiging om macromoleculen te krullen tot aggregatie zijn belangrijke obstakels voor het terugwinnen van eiwitten. Bij het corrigeren van deze factoren, we waren in staat om onze objecten te regenereren, " zegt Katerina Volodina, tweedejaars student aan de ITMO University.

De pH veranderen, de wetenschappers scheidden nanodeeltjes van eiwitten, waaruit blijkt dat de stoffen die bij het experiment betrokken zijn, herhaaldelijk kunnen worden gebruikt.

De auteurs pasten hun methode toe op een mengsel van twee enzymen:koolzuuranhydrase en fosfatase (САВ en АсР), renatureren van meer dan de helft van de moleculen, wat een ongekend resultaat was. "Renaturatie van multi-eiwitmengsels is een uniek proces; het is nog nooit eerder gedaan. Maar mijn collega's en ik zijn van mening dat verder onderzoek op dit gebied op dit moment in het belang is van farmaceutische bedrijven. Theoretisch gezien is onze methode kan de vervaardiging van geneesmiddelen voor de therapie van Alzheimer of Parkinson vereenvoudigen en goedkoper maken. Veel van deze medicijnen zijn gemaakt van eiwitten, " merkt Katerina Volodina op.

Naast zijn veelzijdigheid en hoge prestaties, de technologie die wordt voorgesteld door de chemici van ITMO University is ook snel en goedkoop. De wetenschappers gaan de aanpak vooral ontwikkelen voor renaturatie van eiwitten in complexe mengsels.