Созданы искусственные белки, превращающие обычные клетки в автономные «умные клетки»

Искусственный белок LOCKR

Белки — это органические соединения вырабатываемые живыми клетками на основе заключенной в ДЕК информации, которые обеспечивают выполнение клеткой ее основных функций. Этот механизм оттачивался природой на всем протяжении эволюционного пути живых организмов, но ученые до сих пор находят возможности к его усовершенствованию и улучшению. Не так давно группа исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Франциско и Вашингтонского университета создали новый искусственный белок, который, будучи введенным внутрь клетки, действует как своего рода переключатель, превращающий обычные живые клетки в «умные клетки», обладающие некоторым уровнем самостоятельности.

Различные виды синтетических белков уже давно используются в медицине. Они стали основой новых методов борьбы с малярией, болезнью Альцгеймера, а синтетические белки-ферменты используются в качестве катализаторов при создании совершенно новых форм искусственной жизни. Во время исследований, выполненных учеными из вышеупомянутых научных организаций, был создан новый искусственный белок, который изменяет функционирование внутренних «схем» живых клеток, давая им возможность к выполнению новых функций. Благодаря наличию новых функций эти клетки становятся способными к ощущению изменений в окружающей их среде, производству и выпусканию в эту среду специального белка-пептида.

Новый искусственный белок получил название LOCKR (Latching Orthogonal Cage/Key pRotein), он состоит из нескольких молекул, каждая из которых играет свою собственную роль. Отдельные молекулы можно охарактеризовать терминами «ловушка», «замок», «ключ» и биологически активный элемент (пептид), и именно такая структура белка делает его особенно уникальным.

Функционирование белка LOCKR

Когда этот сложный белковый «выключатель» находится в «выключенном» положении, замок прижимает пептид к ловушке, которая препятствует биологической активности пептида. Когда эта молекула под воздействием некоторых факторов переводится в активное состояние, ключевая часть «отпирает» замок и активный пептид выпускается в окружающую среду. Это приводит к выполнению пептидом одной или нескольких запрограммированных в нем функций, которые могут быть нацелены на уничтожение других видов белков, активацией или деактивацией определенных генов и т.п.

Технология, в которой используется белок LOCKR, получила название degronLOCKR. Задачей этой системы является подавление определенных видов вырабатываемых клеткой белков в случае обнаружения неправильного функционирования клетки. Сокращение уровней концентрации целевых белков помогает восстановить нормальную деятельность клетки, что, в свою очередь, означает, что эта «умная клетка» может самостоятельно и автоматически справляться с возникающими у нее проблемами.

Первым практическим применением технологии degronLOCKR станет, скорее всего, борьба с нарушением работы головного мозга в результате полученной травмы. Когда это происходит, тело может очень остро реагировать на слишком высокие уровни сигналов, вырабатываемых пораженным мозгом. Ученые надеются, что использование технологии degronLOCKR позволит отрегулировать уровни нервных сигналов, понизив их до нормального безопасного уровня, убрав риск перегрузки организма с возникновения связанных с этим отрицательных последствий.

Share Button

Материалы по теме:

Машины-монстры: Самая маленькая в мире камера медицинского назначения
Не так давно компания OmniVision, выпустив на рынок самую маленькую камеру медицинского назначения, стала держателем мирового рекорда, официально зарегистрированного в Книге мировых рекордов Гиннеса. ...
Ученые обнаружили новую область мозга, которая является частью того, что делает уникальным каждого человека
Ученые-нейробиологи не зря считают головной мозг человека "самым сложным объектом в известной части Вселенной". И действительно, несмотря на огромное количество уже проведенных исследований, множество ...
Ученые спроектировали вирус, который будет атаковать не только раковые клетки, но и их ближайшее окружение
Клетки карциномы, одного из наиболее распространенного, мощного и смертельного вида раковых клеток, отличаются от других видов тем, что они заставляют работать на их благо ...
Ученые-генетики установили новый рекорд — более 13 тысяч изменений в геноме одной единственной клетки
Используя модифицированный вариант технологии "генного редактирования" CRISPR, группа исследователей из Гарвардского университета успешно внесла 13 200 изменений в генетический код единственной живой клетки. Это ...
Ученые создали синтетические клетки, реагирующие на внешние сигналы, подобно реальным живым клеткам
Исследователи разработали и создали экспериментальные образцы синтетических клеток, которые способны реагировать на внешние химические сигналы точно так же, как это делают реальные живые клетки. ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика