znanost 17.10.2017 15:25

Raziskovalci Kemijskega inštituta s pomembnim dosežkom na področju načrtovanja proteinskih nanostruktur

Ljubljana, 17. oktobra - Znanstveniki Kemijskega inštitutu so razvili nov tip proteinskih struktur, ki se lahko brez škodljivih učinkov sintetizira v celicah ter se sam od sebe sestavi v nanometrske kletke. Te imajo po besedah raziskovalcev velik potencial za uporabo v medicini, za katalizo kemijskih reakcij, snovanje funkcionalnih materialov in konstruiranje senzorjev.

Ljubljana, Kemijski inštitut.
Predstavitev dosežka znanstvenikov Kemijskega inštituta in matematikov ter strukturnih biologov iz Slovenije in tujine na področju razvoja načrtovanja proteinskih nanostruktur.
Foto: Lea Udovč/STA

Ljubljana, Kemijski inštitut.
Predstavitev dosežka znanstvenikov Kemijskega inštituta in matematikov ter strukturnih biologov iz Slovenije in tujine na področju razvoja načrtovanja proteinskih nanostruktur.
Raziskovalec Ajasja Ljubetič.
Foto: Lea Udovč/STA

Ljubljana, Kemijski inštitut.
Predstavitev dosežka znanstvenikov Kemijskega inštituta in matematikov ter strukturnih biologov iz Slovenije in tujine na področju razvoja načrtovanja proteinskih nanostruktur.
Foto: Lea Udovč/STA

Ljubljana, Kemijski inštitut.
Predstavitev dosežka znanstvenikov Kemijskega inštituta in matematikov ter strukturnih biologov iz Slovenije in tujine na področju razvoja načrtovanja proteinskih nanostruktur.
Raziskovalec Ajasja Ljubetič.
Foto: Lea Udovč/STA

Ljubljana, Kemijski inštitut.
Predstavitev dosežka znanstvenikov Kemijskega inštituta in matematikov ter strukturnih biologov iz Slovenije in tujine na področju razvoja načrtovanja proteinskih nanostruktur.
Vodja Laboratorija za biotehnologijo na Kemijskem inštitutu Roman Jerala.
Foto: Lea Udovč/STA

Delo so objavili v znanstveni reviji Nature Biotechnology, ki velja za najuglednejšo znanstveno revijo na področju biotehnologije. Gre za objavo raziskovalcev Kemijskega inštituta v reviji z najvišjim faktorjem vpliva doslej. Raziskovalci omenjenega inštituta pa so bili hkrati tudi prvi avtorji in vodilni avtorji raziskave, so povedali na današnji predstavitvi dosežka.

Ozadje raziskave je na današnjem dogodku predstavil prvi avtor objave Ajasja Ljubetič, ključne točke raziskave pa je predstavil raziskovalec Fabio Lapenta. Raziskava je po besedah vodje raziskovalne skupine z Odseka za sintezno biologijo in imunologijo na Kemijskem inštitutu Romana Jerale odličen pokazatelj tega, kaj vse sintezna biologija zmore.

Objava je nadgradnja raziskave iz leta 2013, v kateri so raziskovalci predstavili nov tip proteinskih struktur, sestavljenih iz modulov, ki tvorijo tetraeder, tristrano piramido. Sedaj je ta skupina v razširjeni sestavi naredila pomemben korak naprej.

Raziskovalci so pripravili proteine, ki se za razlik od tistih iz leta 2013, zvijejo sami od sebe, ter so hkrati bolj kompleksni. Zvijejo se v bolj kompleksne proteinske kletke, kot so štiristrane piramide ter tristrane prizme, pri čemer so s 700 aminokislinami v zaporedju pripravili doslej najdaljši načrtovan protein.

To tehniko so poimenovali proteinski origami na osnovi ovitih vijačnic. Pomembno je, da proteini niso podobni nobenim naravnim proteinom, naredili so jih "popolnoma od začetka", je poudaril Jerala. Še posebej pomembno pa je to, da so pokazali, da se te proteinske kletke same od sebe sestavijo v celicah znotraj organizma brez škodljivih učinkov. Celice jih sprejmejo kot naravne proteine, kar bo pomembno za medicinske namene, so prepričani raziskovalci.

Avtorji napovedujejo, da imajo tovrstne proteinske kletke velik potencial za uporabo za dostavo zdravil, za cepiva, katalizo kemijskih reakcij, funkcionalne materiale in senzorje. Vseh področij, kjer bi to lahko bilo uporabno, pa še ne poznajo, je poudaril Jerala.

V raziskavi so sodelovali raziskovalci Odseka za sintezno biologijo in imunologijo Kemijskega inštituta, Centra odličnosti ENFIST, doktorski študenti in predavatelji podiplomskih študijev Biomedicine, Bioznanosti in Kemije na Univerzi v Ljubljani, Inštituta za matematiko, fiziko in mehaniko, Univerze na Primorskem, Univerze v Beogradu, EMBL v Grenoblu in Nacionalnega centra za biotehnologijo v Madridu.