Οι χημικοί δείχνουν ότι η φύση θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει διαφορετικά δομικά στοιχεία πρωτεϊνών
Οι πρωτεΐνες είναι απαραίτητες για τη ζωή και αποτελούνται από 20 διαφορετικά αμινοξέα. Αυτά τα αμινοξέα συνδέονται μεταξύ τους σε μεγάλες αλυσίδες και η αλληλουχία αμινοξέων καθορίζει τη δομή και τη λειτουργία της πρωτεΐνης.
Τα 20 αμινοξέα που χρησιμοποιούνται σε πρωτεΐνες βρίσκονται στη φύση και είναι όλα απαραίτητα για τη ζωή. Ωστόσο, μια ομάδα χημικών στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Berkeley, έδειξε ότι η φύση θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει διαφορετικά αμινοξέα για την κατασκευή πρωτεϊνών.
Οι χημικοί, με επικεφαλής τον καθηγητή Richmond Sarpong, δημιούργησαν ένα νέο αμινοξύ που ονομάζεται "αφύσικο αμινοξέο 21." Αυτό το αμινοξύ δεν βρίσκεται στη φύση, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή πρωτεϊνών στο εργαστήριο.
Οι χημικοί έδειξαν ότι το αφύσικο αμινοξέο 21 μπορεί να ενσωματωθεί σε πρωτεΐνες από κύτταρα και ότι αυτές οι πρωτεΐνες είναι λειτουργικές. Αυτό υποδηλώνει ότι η φύση θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει διαφορετικά αμινοξέα για την κατασκευή πρωτεϊνών και ότι τα 20 αμινοξέα που χρησιμοποιούνται στις πρωτεΐνες σήμερα μπορεί να μην είναι οι μόνοι που είναι δυνατές.
Αυτή η ανακάλυψη έχει επιπτώσεις στο πεδίο της μηχανικής πρωτεϊνών. Η πρωτεϊνική μηχανική είναι η διαδικασία σχεδιασμού και δημιουργίας νέων πρωτεϊνών με συγκεκριμένες ιδιότητες. Χρησιμοποιώντας αφύσικα αμινοξέα, οι πρωτεϊνικοί μηχανικοί μπορεί να είναι σε θέση να δημιουργήσουν νέες πρωτεΐνες με βελτιωμένες λειτουργίες ή νέες εφαρμογές.
Τα ευρήματα των χημικών δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Nature Chemical Biology.
Συνέπειες για το μέλλον
Η ανακάλυψη ότι η φύση θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει διαφορετικά αμινοξέα για την κατασκευή πρωτεϊνών έχει πολλές επιπτώσεις για το μέλλον.
* Εργαλεία μηχανικής πρωτεϊνών: Τα αφύσικα αμινοξέα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως νέα εργαλεία για τη μηχανική πρωτεϊνών. Αυτό θα μπορούσε να επιτρέψει στους επιστήμονες να δημιουργήσουν νέες πρωτεΐνες με βελτιωμένες λειτουργίες ή νέες εφαρμογές.
* νέα φάρμακα: Τα αφύσικα αμινοξέα θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη νέων φαρμάκων. Με την ενσωμάτωση αφύσικων αμινοξέων σε πρωτεΐνες, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να δημιουργήσουν νέα φάρμακα που είναι πιο αποτελεσματικά ή έχουν λιγότερες παρενέργειες.
* νέα υλικά: Τα αφύσικα αμινοξέα θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία νέων υλικών. Για παράδειγμα, τα αφύσικα αμινοξέα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία νέων πλαστικών, ινών ή συγκολλητικών.
Η ανακάλυψη ότι η φύση θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει διαφορετικά αμινοξέα για την κατασκευή πρωτεϊνών είναι μια σημαντική ανακάλυψη που έχει τη δυνατότητα να επηρεάσει έναν αριθμό πεδίων, συμπεριλαμβανομένης της μηχανικής πρωτεϊνών, της ανάπτυξης φαρμάκων και της επιστήμης των υλικών.
