МОСКВА, 15 июн — РИА Новости. Ученые Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского (СГУ) вместе с коллегами впервые разработали компьютерную модель для создания искусственных рецепторов. Эти модифицированные белки способны заменить дорогостоящие натуральные — например, антитела. Результаты опубликованы в журнале Polymers.
Что такое биологические рецепторы?
В любом живом организме — и у людей в том числе — есть множество белков-рецепторов. Их задача: распознавать определенные молекулы и запускать ответные процессы.
Например, в организм попал вирус. Иммунная система его узнает и начинает вырабатывать антитела, которые связывают и обезвреживают чужеродные частицы.
Импринтированные белки — это синтетическая имитация таких природных рецепторов, объясняют в СГУ.
Почему они лучше настоящих антител?
«
"Импринтинг белка устраняет главные недостатки природных антител, производство которых ограничено из-за высокой стоимости, сложности процессов их получения и этических норм. Кроме того, импринтированные белки не испортятся, если в лаборатории или при перевозке изменится температура, в отличие от более хрупких антител", — объяснила один из авторов исследования, младший научный сотрудник лаборатории неорганической химии СГУ Полина Ильичева.
То есть они:
- дешевле;
- проще в производстве;
- не требуют нарушения этических норм;
- не боятся перепадов температуры.
Что сделали ученые?
Раньше создание импринтированных белков шло практически наугад. Исследователи подбирали условия синтеза опытным путем, методом проб и ошибок. Но заранее предсказать результат никто не мог.
Специалисты СГУ создали компьютерную модель, которая показывает механизм формирования импринтированных белков на атомном уровне. Можно буквально увидеть, как все устроено.
«
"Мы создали компьютерную модель, которая полностью показывает, как формируются участки, отвечающие за молекулярное распознавание. Самое главное — это возможность предсказать, какое количество компонентов нужно использовать в синтезе, чтобы в конце получить действительно работающий продукт", — объяснила Ильичева.
Области возможного применения
Сфера использования огромная, считает ученый:
- медицина;
- сельское хозяйство;
- разработка систем доставки лекарств.
Конкретно искусственные рецепторы могут:
- заменять натуральные антитела в тест-системах для анализов;
- работать как сорбенты для нейтрализации токсинов;
- служить контейнерами для адресной доставки лекарств в организме.
«
"Преимущество импринтированного белка в том, что это в какой-то степени персонализированная медицина. Можно взять белок у конкретного человека, модифицировать его и вернуть в организм, для того чтобы он максимально его принял", — добавила Ильичева.
В исследовании принимали участие ученые из Саратовского государственного университета, Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова и Университета прикладных наук Аахена (Германия). Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (РНФ) и согласуется со стратегическими целями в рамках федеральной программы "Приоритет-2030" национального проекта "Молодежь и дети".