Изследовател; обезкосмяване; Варени яйчни белтъци - Двустепенен процес разплита натрупаните протеини
Двуетапният процес разплита бучките на бучки за минути
Изследователите са успели в привидно невъзможното: „декокодираха“ варен яйчен белтък и го върнаха в първоначалното, неденатурирано състояние. Двуетапният процес разплита натрупаните протеини в рамките на няколко минути. Следователно това може значително да опрости производството и преработката на протеини както в медицината, така и в производството на храни, както обясняват изследователите.
Протеините не са топлоустойчиви: ако се нагрят твърде много, те променят структурата и денатурацията си. Последователността на техните основни градивни елементи, аминокиселините, остава същата, но първоначалното им триизмерно сгъване се губи - и с това, като правило, функцията на протеините. Класически пример за такава денатурация е белтъкът на пилешко яйце: лигав и прозрачен преди готвене, твърд и бял след готвене.
По-рано тази денатурация се считаше за необратима - след като се загуби, протеинът не може да бъде възстановен до първоначалната си структура. Но американски изследователи и техните австралийски колеги сега успяха да направят точно това. „Всъщност намерихме начин да приготвим пилешко яйце“, казва старши автор Грегъри Вайс от Калифорнийския университет в Ървайн.
Първо разхлабете, след това се разтегнете
Вашият експеримент започва с яйчен белтък, който е приготвен на 90 градуса за 20 минути. В резултат съдържащите се в него протеини са денатурирани, включително лизозимният ензим, който е важен за защита срещу патогени. В първата стъпка изследователите използват вещество, съдържащо урея, което отново втечнява твърдия материал. Протеините в този разтвор обаче са все още неразтворими агрегирани и следователно неизползваеми.
За да ги възстановят, изследователите използват втора стъпка: те подлагат протеините, затворени в тънък микрофлуиден филм, на разтягаща обработка в един вид центрофуга. Бързото движение създава вихри, които от своя страна упражняват срязващи сили върху протеините. Това ги принуждава да се върнат в разплетена, функционална форма.
Разглобява се за няколко минути
Този метод може да трансформира производството на протеини за промишлени и изследователски цели “, посочват изследователите. Досега денатурираните протеини могат да бъдат разглобени само с големи трудности, ако изобщо са, в сложен процес, който отнема няколко дни. „Новият ни процес, от друга страна, отнема само минути“, казва Вайс.
Следователно ползите от новия метод надхвърлят пилешкия протеин. „Има много случаи, в които получавате натрупани протеини, които след това трябва усилено да отвиете от дъното на епруветките“, казва Вайс. Ако този материал може да се върне в разтвор и да се приведе във функционална структура, това спестява усилия и може да даде възможност за напълно нови процеси.
Ползи за медицината и хранителната индустрия
Изследователите обясняват, че разплитането на протеините би имало практически приложения, наред с други неща, и в медицината. За терапия на рака досега понякога е трябвало да се произвеждат антитела в скъпи яйчникови клетки на хамстер, тъй като делът на неправилно сгънатите и натрупани протеини в тях е особено нисък. Ако протеините на антителата също могат да бъдат развързани впоследствие, за производството на тези активни съставки могат да се използват и дрождени клетки или бактерии Escherichia coli, които са по-лесни за култивиране.
Но протеините и тяхната денатурация също играят важна роля в производството на сирене и други храни. Изследователите вече са подали заявка за патент за новия си процес. (ChemBioChem, 2015; doi: 10.1002/cbic.201402427)
(Калифорнийски университет - Ървайн, 29 януари 2015 г. - NPO)