Na łamach “Nature Methods” opublikowana została praca amerykańskich naukowców ze Structural Genomics Consortium poświęcona nowej technice krystalizacji białek. Ułatwi ona znacznie eksperymenty na strukturach tych cząsteczek.
Obecnie aby analizować struktury białek biolodzy muszą przemienić roztwór rozpuszczonych makrocząsteczek w kryształy o uporządkowanej strukturze. Każde białko składa się z łańcuchów aminokwasowych przyjmujących strukturę helisy, wstęgi lub pętli. Jednak niektóre białka mają mniej uporządkowaną strukturę molekularną niż inne. W takich cząsteczkach łańcuchy aminokwasowe wystają na zewnątrz cząsteczki nie przyjmując żadnej konkretnej struktury.
Krystalizacja białek, które zawierają wiele takich elastycznych regionów wymaga dużo więcej pracy i cierpliwości niż z białkami o uporządkowanej strukturze. Naukowcy znaleźli sposób na usunięcie regionów nieuporządkowanych z wykorzystaniem technik modelowania komputerowego, co było nie łatwym zadaniem. To nowe podejście jest bardzo szybkie, niedrogie i może być zastosowane do wielu różnych cząsteczek od patogenów bakteryjnych po białka ludzkie.
Aby przyspieszyć proces krystalizacji i zwiększyć jego efektywność wykorzystali proteazę, czyli specjalny typ enzymu, który zrywa wiązania łączące aminokwasy. Enzym preferencyjnie wiąże białka w regionach nieuporządkowanych tnąc luźne końce jak molekularne nożyce. Naukowcy wykrystalizowali i sprawdzili 9 takich skróconych białek za pomocą nowej techniki, które wcześniej próbowano analizować z wykorzystaniem krystalografii RTG.
Ta prosta metoda daje możliwość odkryć i dokładnie opisać struktury wielu białek, dla których dotąd należało sięgać po techniki bardzo kosztowne i mozolne. Proces służacy usunięciu regionów nieuporządkowanych określany jest mianem ograniczonej proteolizy in situ. Jest on alternatywą dla biofizyków do produkcji użytecznych, wyższej jakości kryształów białek. Procedura daje szansę na zwiększenie efektywności analiz o 6%. Jednak uczeni podkreślają, że nie są w stanie skrystalizować wszystkich istniejących białek, nawet z użyciem techniki proteolizy, ponieważ zawsze znajdą się cząsteczki na nią oporne.
Joanna Kasprzak (Czwojdrak)
źródło: ScienceDaily.com
———————————
Oryginalna publikacja: Aiping Dong et al., “In situ proteolysis for protein crystallization and structure determination”, Nature Methods - 4, 1019 - 1021 (2007), Published online: 4 November 2007, doi:10.1038/nmeth1118
Przeczytaj również:
- Structural Genomics Consortium et al., “Protein production and purification“, Nature Methods - 5, 135 - 146 (2008), Published online: 30 January 2008; Corrected online: 04 March 2008, doi:10.1038/nmeth.f.202
