City College of New York, universitair hoofddocent natuurkunde Ronald Koder en zijn team van het Koder Lab bevorderen het veld van moleculaire detectie door de eerste eiwitten te ontwikkelen die een dodelijk zenuwagens genaamd VX in realtime en zonder valse positieven van insecticiden kunnen detecteren.

VX is geclassificeerd als een neurotoxine en een ongelooflijk dodelijk chemisch oorlogsmiddel dat door sommige landen is gebruikt bij moorden. Het kan blijvende hersenschade veroorzaken bij degenen die de blootstelling overleven.

Deze potentieel levensreddende bevindingen zijn gepubliceerd in de juli 2022-editie van Science Advances , met lablid Jim McCann die de primaire auteur van het papier is. Het schetst het ontwerp van twee eiwitten die het neurotoxine detecteren door hun vorm te veranderen in aanwezigheid van VX.

In samenwerking met Douglas Pike en Vikas Nanda van de Rutgers University, gebruikte het CCNY-team een ​​eiwitontwerpprogramma genaamd ProtCAD om 20 verschillende eiwitten te ontwerpen. Volgens Koder was de computercode nieuw en anders dan alles waarmee het team eerder had gewerkt, dus het kwam als een beetje een verrassing dat twee van hun eiwitontwerpen vrij snel werkten.

"Het eerste wat we probeerden met een klein molecuul eigenlijk gewoon werkte, was best goed", zei Koder. "In die afwezigheid van VX stoten alle negatieve ladingen elkaar af en dan ontvouwt het eiwit zich. En het breidt zich echt uit, bijna als een stok. Wanneer het eiwit VX bindt, wikkelt het zich helemaal rond het molecuul en wordt het veel compacter."

Eerdere detectoren voor dit type molecuul produceerden vaak valse positieven van chemicaliën zoals insecticiden. Dit nieuwe ontwerp kan die misleidende resultaten helpen voorkomen door het hele moleculaire oppervlak tot op een honderdmiljoenste centimeter te scannen.

"We krijgen deze opmerkelijke specificiteit omdat we contact maken met het hele molecuul", zei Koder.

Dit werk draagt ​​bij aan een snel voortschrijdend veld van biosensing-technologie die wordt gebruikt om de aanwezigheid van ongelooflijk kleine moleculen, biomarkers genaamd, te detecteren. + Verder verkennen

Nieuw inzicht op atoomniveau in verblijftijd van medicijndoelwit