znanost 3.10.2018 14:48

Jerala: Ugotovitve Nobelovih nagrajencev za kemijo prispevajo k bolj zeleni kemični industriji

Ljubljana, 3. oktobra - Nadzorovani razvoj proteinov, to je encimov ali protiteles, katerega začetniki so letošnji prejemniki Nobelove nagrade za kemijo, velja za zelo učinkovitega, s čimer prispeva k bolj zeleni kemični industriji, je za STA dejal Roman Jerala s Kemijskega inštituta. Pomemben je predvsem v kemični in farmacevtski industriji.

Ljubljana.
Slovenski raziskovalec s Kemijskega inštituta Roman Jerala.
Foto: Tamino Petelinšek/STA
Arhiv STA

Z nadzorovanim razvojem encimov, ki ga je kot prva izvedla letošnja dobitnica Nobelove nagrade Frances H. Arnold, pospešujejo naravni proces evolucije, pri čemer lahko v enem proteinu umetno ustvarijo mutacije na izbranih ali pa vseh aminokislinah v določenem proteinu. Gre za več milijonov oziroma milijard kombinacij. To je ciklični postopek, v katerem se lahko čez več stopenj izboljšuje encime, ki so vrsta proteinov, in ustvari takšne, ki v naravi ne obstajajo, je pojasnil Jerala.

Dodal je, da se tovrstne encime uporablja predvsem v kemiji in farmacevtiki, kjer je treba pogosto zelo natančno izvesti kemijsko reakcijo z visokim izkoristkom. S temi encimi na primer reakcije ni treba opravljati pri visokih temperaturah, ampak lahko poteka v vodnem mediju pri navadni temperaturi, zaradi česar so reakcije zelo učinkovite. Poleg tega na primer ni treba uporabljati topil. Zaradi tega to tehnologijo označujejo za zeleno ali čisto.

Med drugim lahko razvijajo tudi encime, ki so primerni za pranje pri visokih temperaturah, saj naravni niso, sintezo zdravil in biogoriva, je povedal.

Ena od vrst nadzorovanega razvoja proteinov je fagni displej, ki ga je razvil danes razglašeni Nobelov nagrajenec za kemijo George P. Smith. Za ta postopek je značilno, da na površini bakteriofaga, to je virusa, ki okuži bakterijo, predstavijo protein v več kopijah. Postopek omogoči, da se izbere fag, ki ima na površini protein oziroma protitelo, ki se najbolje veže na določen virus in ga nevtralizira. Protitelo lahko tako uporabijo za diagnostiko ali zdravljenje bolezni, kot je rak, je pojasnil Jerala.

Protitelesa s postopkom fagnega displeja je prvi ustvaril Georgy P. Winter, zaradi česar je letošnji prejemnik nagrade za kemijo.

Jerala je poudaril, da sta si evolucija encimov in fagni displej zaslužili Nobelovo nagrado, ker gre za tehnologiji, ki sta se dokazali v preteklih desetletjih in se tudi veliko uporabljata.

Vodja odseka za sintezno biologijo in imunologijo na Kemijskem inštitutu je ob tem opozoril, da znanstveniki še vedno ne razumejo, kako bi proteine umetno načrtovali, torej brez podlage naravnega procesa. Če bi sami znali dizajnirati najboljše proteine, bi namreč dizajnirali samo enega. Gre pa raziskovanje v smer, da bodo čez nekaj desetletij to počeli popolnoma racionalno, je dejal.