Strukturen hos målsökande protein löst – ett steg mot bättre diagnostik och biosensorer
KTH-forskare har nyligen kunnat visa hur affibodies, små målsökande proteiner som framställs för att binda till specifika molekyler, känner igen sin måltavla och fäster vid sina mål.Affibodies liknar antikroppar, vilka bland annat används för att bekämpa inkräktare i kroppen, och anses därför ha potential att utgöra en grund för bättre diagnostiska metoder och biosensorer. Kanske till och med för nya proteinbaserade läkemedel – effektivare och billigare än dagens.
Studien, som rört strukturen hos en affibody med beteckningen ZSPA-1, både isolerad och i förening med sin motsvarande antigen, har gett ett värdefullt bidrag till den begränsade kunskapen om strukturen hos affibodies. Enligt Torleif Härd, professor vid institutionen för bioteknologi på KTH och ledare för forskargruppen, visar den hur affibodies känner igen sin måltavla och att de dessutom beter sig lite underligt jämfört med vad man tidigare har trott. Till exempel är varken affibodyn eller måltavlan helt stela, utan de anpassar sig efter varandra. Resultaten har en mängd möjliga tillämpningar med betydelse för ett flertal områden inom bioteknologi. Bland annat är de ett värdefullt bidrag till arbetet med att kartlägga människans proteiner.
Trots att det finns ett flertal typer av affibodies är kunskapen om deras struktur och hur de förenar sig med sina mål relativt begränsad. Genom att använda en teknik kallad NMR-spektroskopi har forskarna lyckats åskådliggöra enskilda atomer i proteinet.
– Resultaten visar att de föresatser vi hade om hur dessa proteiner borde uppträda i huvudsak besannas, vilket är mycket trevligt. Om liknande data kan tas fram för affibody-molekyler som binder till målproteiner av terapeutisk betydelse kan sådan information hjälpa till i utvecklingen av läkemedel, säger Per-Åke Nygren, professor vid KTHs institution för bioteknologi och en av deltagarna i undersökningen.
Han menar att affibody-molekyler har potential att kunna användas i alla de områden där antikroppar används i dag – diagnostik, bioseparation, biosensorer, terapi med mera – men kommer till korta på grund av sin komplicerade struktur och relativa instabilitet.
Artikeln “An affibody in complex with a target protein: structure and coupled folding” är publicerad i det senaste numret av den vetenskapliga tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS.
I en annan artikel med titeln “Structural basis for recognition by an in vitro evolved affibody” i samma nummer av PNAS har en forskargrupp under ledning av Pär Nordlund från Stockholms universitet, studerat samma affibody genom att använda röntgendiffraktion. Pär Nordlunds grupp har kommit fram till samma resultat som Torleif Härds grupp ifråga om proteinets struktur, med undantag för några små avvikelser som härrör från de olika tekniker de två grupperna har använt sig av.
Kontaktinformation
För mer information kontakta:
Torleif Härd, tel: 08-553 784 02, e-post: torleif.hard@biochem.kth.se.
