Advertencia: Esta página es una traducción de esta página originalmente en inglés. Tenga en cuenta ya que las traducciones son generadas por máquinas, no que todos traducción será perfecto. Este sitio Web y sus páginas están destinadas a leerse en inglés. Cualquier traducción de este sitio Web y su páginas Web puede ser imprecisa e inexacta en su totalidad o en parte. Esta traducción se proporciona como una conveniencia.

El interruptor de Nanoscale podía servir como sensor, herramienta médica

Perfeccionando importante en un prototipo temprano, los investigadores de la Universidad John Hopkins han encontrado una nueva manera de ensamblar dos proteínas sin relación para crear un interruptor molecular, un nanoscale “dispositivo” en cuál el socio bioquímico controla la actividad de la otra.

Los experimentos del laboratorio han demostrado que el nuevo interruptor realiza 10 veces más efectivo que el modelo temprano y que su efecto “encendido-apagado” es repetible.

La nueva técnica para producir el interruptor molecular y los resultados experimentales relacionados se denuncian en la aplicación de noviembre la química y la biología del gorrón. Los emplear de papel la investigación anterior, llevada por Marc Ostermeier, que demostraron que era posible crear una proteína fundida en cuál componente envía las instrucciones al otro. El segundo entonces realiza la tarea.

“El año pasado, denunciamos que habíamos utilizado técnicas de la ingeniería de la proteína para hacer un interruptor molecular, poniendo juntas dos proteínas que no tenían normalmente nada hacer el uno con el otro, pero las propiedades de la transferencia de esa versión eran escasas para muchos usos,” dijo a Ostermeier, profesor adjunto en el departamento de la ingeniería química y biomolecular en Johns Hopkins. “Con la nueva técnica, hemos producido un interruptor molecular que está sobre 10 veces más efectivo. Cuando introducimos este cambio en bacterias, las transforma en un sensor de trabajo.”

Como en sus experimentos anteriores, las personas de Ostermeier hicieron un interruptor molecular ensamblando dos proteínas que no obran recíprocamente típicamente: beta-lactamase y la proteína obligatoria de la maltosa encontró en una forma inofensiva de las bacterias de Escherichia Coli. Cada uno de estas proteínas tiene una actividad distinta que haga fácil vigilar. Beta-lactamase es una enzima que puede incapacitar y degradar penicilina-como los antibióticos. La proteína obligatoria de la maltosa ata a un tipo de maltosa llamada azúcar que las células de Escherichia Coli puedan utilizar como comida.

En los experimentos anteriores, los investigadores utilizaron un proceso del cortar y pegar para insertar la proteína beta-lactamase en una variedad de situaciones en la proteína obligatoria de la maltosa, ambas proteínas que eran cadenas largas de los aminoácidos que se pueden pensar en como cintas largas. En el nuevo proceso, las personas ensamblaron los dos extremos naturales de la cadena beta-lactamase para crear un rizo molecular contínuo. Entonces, cortaron con tijeras esta “cinta” al azar apuntan antes de insertar el beta-lactamase en situaciones al azar en la proteína obligatoria de la maltosa. Esta técnica, llamada permutación circular al azar, aumenta la probabilidad que las dos proteínas serán fundidas de una forma en cuáles pueden comunicar con uno a, Ostermeier dijo. Como consecuencia, es más probable que una señal fuerte sea transmitida a partir de un socio al otro en algunas de las proteínas combinadas.

En su nuevo papel, las personas de Johns Hopkins denunciaron que esta técnica rindió aproximadamente 27.000 variaciones de las proteínas fundidas. Entre éstos, aislaron un interruptor molecular, del cual la presencia de maltosa, descubierta por un socio, hizo al otro socio aumentar su ataque contra un antibiótico 25 veces. También mostraron que el interruptor se podría apagar: Cuando la maltosa que accionaba el agente fue quitada, la degradación del antibiótico se redujo inmediatamente a su paso original.

Ostermeier cree que la misma tecnología molecular del interruptor se podría utilizar para producir los materiales, los aparatos médicos que pueden descubrir a las células cancerosas y liberar las drogas, y los sensores “elegantes” que podrían sonar una alarma en presencia de agentes químicos o biológicos. Sus personas ahora están intentando crear un interruptor molecular que fluorescente se encienda hacia arriba solamente en presencia de cierta actividad celular. “Lo tenemos probado que podemos hacer los interruptores moleculares efectivos,” dijimos. “Ahora, queremos utilizar esta idea de crear dispositivos más interesantes y más útiles.”

Gurkan Guntas, estudiante doctoral en el laboratorio de Ostermeier, era autor importante en el nuevo papel de la química y de la biología. Los co-autores eran Ostermeier y Sarah F. Mitchell, estudiante doctoral en el programa en biofísica molecular en Johns Hopkins. La investigación fue soportada por una concesión de los institutos de la salud nacionales. La Universidad John Hopkins ha solicitado una patente que revestía el interruptor y los métodos moleculares de producirlo.