Gráf László

Fehérjeszobrászat: az alkotás öröme és haszna

A fehérjesebészet vagy fehérjeszobrászat lehetővé teszi, hogy egy ismert fehérjét egy másik, rokonszerkezetű fehérjévé alakítsunk át. Az előadás bevezető része történeti perspektívába helyezi a fehérjék szerkezetének felderítéséhez vezető kutatásokat. Ezután megismerkedünk a fehérjéket alkotó aminosavak sajátságaival, a fehérjelánc feltekeredésének módozataival és a fehérjék működésével. Végül példákat láthatunk a fehérjesebészet eszközeivel előállított mutáns fehérjék ipari és klinikai alkalmazására a mosópor-enzimtől a gyógyászatban használt fehérjékig.

I. Bevezetés: A természet és az ember vegykonyhája
Az ember aligha kelthet versenyre az evolúcióval, de módjában áll ellesni ezt-azt a természettől. Ez történt a legtökéletesebb szerkezetek, az élet titkát rejtő fehérjék szintézise esetében.

II. A fehérjék felfedezése
A fehérjék felfedezése és szerkezetük felderítése, az élő szervezetben való lényegesen nagyobb előfordulási arányuk miatt is, csaknem egy évszázaddal előzte meg a DNS felfedezését. Az első aminosavat már 1806-ban azonosították, s az évtizedek során egyre újabb módszereket dolgoztak ki a fehérjék szerkezetének és funkciójának feltárására.

III. A fehérjék színes világa
A fehérjék általában fehér színűek. Miért beszélünk mégis a fehérjék színes világról? Mert alakjuk és szerkezetük hihetetlenül változatos. Ennek megfelelően biológiai funkciójuk tekintetében is igen sokoldalúak.

IV. A fehérjék működése
A fehérjék legnépesebb csoportját az enzimek alkotják. Ezek a katalizátorok az élő szervezetben lezajló reakciókat gyorsítják. Straub F. Brunó évtizedekkel ezelőtt megfogalmazta azt a hipotézist, hogy egy enzim szerkezete fluktuál különböző konformációk között. Ez a feltevés mára igazolódni látszik.

V. A fehérjék átalakítása
A fehérjék átalakításának egyik típusa, amikor a fehérjeláncot alkotó 20 természetes aminosav sorrendjét vagy a lánc hosszát változtatják meg. A legelterjedtebb a fehérjeszobrászati eljárás a rekombináns DNS-technika.

VI. Fehérjeszobrászat
A fehérjeszobrászat humánbiológiai szempontból fontos ágazata a szelektív hatású ellenanyagok tervezése és gyártása. Ezeket az ellenanyagokat különböző szöveti elváltozásokban, például bizonyos rákos betegségekben szenvedő betegek kezelésére használják. Az állatban termeltetett ellenanyagokat fehérjeszobrászati beavatkozással, rekombináns DNS-technika alkalmazásával "humanizálni" kell ahhoz, hogy az emberben ne váltsanak ki allergiás reakciót.

Tovább