Biochemists
Медицинского Центра Университета Дьюка использовали вычислительную конструкцию для того чтобы проектировать и построить протеин который смог воспринять зоман агента нервно-паралитического действия. Они сказали что их достижение образовывает a доказательств- принципа что такие проектированные протеины можно сделать для того чтобы обнаружить агенты нервно-паралитического действия как зарин и другие ядовитые вещества.
Такие протеины смогли быть включены в детекторы, которые могли походить индикаторы дыма и смогли широко быть раскрыны как ранние предупреждени сигналы тревоги, мониторы оружий или в процессе дезактивации после нападения. Детектор не смог только предупредить присутсвия агента нервно-паралитического действия, а действует как непрерывный монитор своих уровней.
Водить Профессором Биохимии Homme Hellinga, Ph.D., исследователя сообщили их достижение в бумаге опубликованной он-лайн 17-ое мая 2004 в Продолжениях Государственной Академии Наук. Кроме Hellinga, другие соавторы бумаги PNAS были Malin Allert, Shahir Rizk и Loren Looger. Их исследование спонсировано Агенством Проектов Перспективных Исследований Обороны.
В бумаге PNAS, описанные Helling и его коллегаы как они конструировали протеин который обнаруживает заменитель для зомана, вызвано pinacolyl метиловой фосфоновой кислотой (PMPA), которая имеет такое же основное химическое строение как зоман, но более менее токсические. Зоман агент нервно-паралитического действия сперва изобретенный Немцами перед Второй Мировой Войной и изготовленный в больших количествах бывшим Советским Союзом.
В начинать детектор PMPA, исследователя Герцога использовали такой же общий метод конструкции которому они ранее использовали для того чтобы портняжничать протеины к глюкозе чувства, лактату, TNT и серотонину химиката мозга.
Они начали при вызванные протеины, «periplasmic binding протеинами,» от бактерии Escherichia Coli кишки. Эти протеины нормально часть системы бактерии химикат-воспринимая которой она обнаруживает питательные вещества. Такие приемные устройства протеина обнаруживают их молекулу цели через «активное место» которое имеет точную комплементарную форму и binding свойства которые приспособлено только той вызванной молекуле, «лиганд» -- как ключевой штуцер замок.
По-существу, вычислительный процесс проектирования начатый в лаборатории Hellinga включает переконструировать «замок» нормального протеина для приспособления очень различного молекулярного ключа. Вычислительный процесс суживает вниз к управляемый немногие большое количество возможных перегласовок в нормальном протеине и их соответствуя структурах, приспосабливать определенную молекулу. Раз конструкции сужаны вниз, biochemists строят протеины и испытывают их для селективности и binding свойств.
«Мы выбрали PMPA потому что это имеющий на рынке заменитель зомана и продукт нервного расстройства агента нервно-паралитического действия,» сказали Hellinga. «Метод конструкции мы использовали может быть охотно прикладной к любому агенту нервно-паралитического действия. Также, возможность конструкции довольно подобна к возможностмы смотрели на в конструировать протеины для того чтобы обнаружить TNT и другое смеси.»
Hellinga и его коллегаы конструировали PMPA-обнаруживая протеин не только сильно выборочно для того чтобы связать к PMPA, но также просигнализировать что связывающ посредством прикрепленной дневной молекулы. Таким Образом, протеин можно включать в детектор который воспринял бы изменение в флуоресцировании протеина как индикатор присутсвия и концентрации агента нервно-паралитического действия.
Согласно Hellinga, характерность и сродство протеинов детектора PMPA они создалось достаточны для развития детекторов перв-поколения. Однако, протеин необходимо все еще сделать более робастным для того чтобы действовать стабилизированно над долгими периодами времени. Таким Образом, исследователя экспериментируют с соответствуя протеинами от термофильных бактерий -- для робастности их протеинов -- т живите в Hot Springs. Biochemists также запускают усилия конструировать протеины для того чтобы обнаружить другие агенты нервно-паралитического действия, включая зарин.
«Один в частности важный аспект этого вычислительного метода конструкции что его можно сделать очень быстро,» сказал Hellinga. «Он принимает по большей мере день для того чтобы высчитать комплект структур выбранного и возможно неделя построить их. Так, в случае раскрытия новой химической угрозы, он мог принять в недели принципа только для того чтобы начать систему датчика для его. Мы теперь работаем для того чтобы начать автоматизированный процесс лаборатории в систему для того чтобы изготовить такие протеины.»
Исследователя работают с Nomadics, Inc. Stillwater, Okla. Для того чтобы превратиться датчики основанные на их выдвижениях, и их планируют более дальнеишую коммерциализацию технологий конструкции и синтеза.
http://dukemednews.org