Исследователи используют канадский источник света в Университете Саскачевана, чтобы изучить, как ферменты, обнаруженные во всех формах жизни (называемые рибонуклеазами), могут быть модифицированы, чтобы работать в наших интересах. Эта технология может иметь широкое применение: от более эффективных методов лечения рака и более эффективных фармацевтических препаратов до более эффективных и экологически чистых промышленных катализаторов.

Только в организме человека имеется восемь активных рибонуклеаз (РНКаз). Эти ферменты секретируются множеством различных тканей и помогают управлять сообщениями, исходящими от нашей ДНК. Эти ферменты практически идентичны с точки зрения их трехмерной архитектуры и молекулярного состава, но выполняют совершенно разные функции. Например, некоторые защищают нас от инфекций, а другие способствуют росту опухолей.

Профессор Николя Дусе и его коллеги из Исследовательского центра биотехнологий Армана-Фраппье Санте Национального института научных исследований изучали, как дифференцировать и модифицировать эти ферменты.

Исследовательская группа ранее обнаружила, что функцию рибонуклеазы можно определить по ее движениям на молекулярном уровне. Теперь они нашли способ взломать и их.

«Реконструкция эволюционного предка двух ферментов позволила нам выяснить, как происходили мутации, а также то, как они влияли на определенные биологические функции на протяжении эволюции», — сказал Дусе. «Это дало нам инструмент для эффективного прогнозирования того, как изменить активность фермента».

Исследователи успешно модифицировали фермент так, что он стал антибактериальным и токсичным для клеток (цитотоксичным). Это исследование было недавно опубликовано в Журнале биологической химии.

Использование канала CMCF в CLS позволило им анализировать ферменты и белки на атомном уровне.

«Эта работа дает возможность улучшить разработку ингибиторов в контексте разработки лекарств или фармацевтических приложений, а также разработать или модифицировать биокатализаторы для целевых, конкретных промышленных применений», — пояснил он.

Хотя эта область исследований все еще находится на ранней стадии, новое исследование Дусе и его коллег показывает, что инженерия нашей генетики возможна и может привести к впечатляющим достижениям в медицине и промышленности.