Collageen is de koning van biologische eiwitten, en nu heeft het een SCEPTTr.

Dat is het handvat van een algoritme ontwikkeld door wetenschappers van Rice University die natuurlijke en synthetische versies van collageen bestuderen. die goed is voor ongeveer een derde van de eiwitten van het lichaam en de vezelige lijm in de huid vormt, botten, spieren, pezen en ligamenten.

Het programma - volledige naam, Scorefunctie voor de overgangstemperatuur van collageen-emulerende peptiden - voorspelt nauwkeurig de stabiliteit van drievoudige collageenhelices, de primaire structuur die fibrillen vormt.

Het Rice-team onder leiding van scheikundige en bio-ingenieur Jeffrey Hartgerink en afgestudeerde student Douglas Walker testten SCEPTTr op 431 drievoudige collageenhelices uit hun eigen experimenten en uit de literatuur en gebruikten het ook om het ontwerp van een nieuwe synthetische collageenhelix te begeleiden.

De studie in Natuurchemie zou onderzoekers kunnen helpen de rol van het cruciale eiwit bij wondgenezing en kanker beter te begrijpen en zou kunnen worden gebruikt om synthetische collagenen te ontwerpen, volgens de onderzoekers.

Het artikel is een aanzienlijke verbetering ten opzichte van het project van het laboratorium uit 2012 om de stabiliteit van synthetische collageenstructuren te voorspellen. "Een van zijn beperkingen is dat het slechts een zeer beperkt aantal aminozuren begreep, ', aldus Hartgerink.

SCEPTTr breidt dat uit tot de hele reeks natuurlijke aminozuren. Dat maakt het in wezen een Erector-set voor collageenontwerp, mogelijk instortende weken van vallen en opstaan ​​​​tot seconden op een desktopcomputer.

"De tweede grote verbetering is dat hoewel het eerdere werk je niet kon vertellen of een soort collageen stabiel zou zijn bij kamertemperatuur, Dougs programma doet voorspellingen over de smelttemperatuur, het punt waarop een drievoudige helix uit elkaar valt, "Zei Hartgerink. "Het mooie hiervan is dat het een gemakkelijk te testen waarde is die zich ook uitstrekt tot fysiologische temperaturen.

"Dat is belangrijk voor ons, want als het uit elkaar valt als je het in een levend organisme stopt, het is niet bijzonder handig, " hij zei.

SCEPTTr retourneert meer dan een enkel resultaat voor een gegeven trio reeksen, detaillering van alle mogelijke combinaties van de invoerpeptiden en het verschaffen van een smelttemperatuur voor elk.

"Een van de belangrijkste dingen die SCEPTTr doet, is kijken naar alle alternatieve structuren die mogelijk zijn en je vertellen hoe stabiel die zijn, " zei Walker. "Het helpt ons te begrijpen hoe deze complexe mengsels eruit gaan zien voordat je ze maakt."

Walker bracht een unieke combinatie van talenten naar het project, de helft van zijn tijd besteden aan het synthetiseren van collageenpeptiden en de helft aan het programmeren van SCEPTTr.

"Toen ik een student was (chemie studeerde aan de Idaho State University), Ik bleef wiskundelessen volgen omdat ik het erg leuk vond, ' legde hij uit. 'En het kwam op het punt dat ik dacht, 'We zullen, Ik ben één klas verwijderd van een wiskunde-minor.' En dat bleek een cursus informatica te zijn."

Ondanks reserveringen, Walker ontdekte dat hij van programmeren hield. "Vroegtijdig, Ik zei, 'Hallo, Doug, weet je iets van computers, omdat ik een project voor je heb, '", herinnert Hartgerink zich. "Ik denk dat het idee was dat, als hij niets wist van programmeren, hij zou het op de een of andere manier moeten oplossen."

Walker zei dat het programma gratis online beschikbaar zal zijn. "We willen dit een toegankelijker veld maken, en SCEPTTr moet het voor mensen gemakkelijker maken om collageen te begrijpen, " hij zei.