Aviso: Esta página é uma tradução automática da página original em inglês. Por favor note uma vez que as traduções são geradas por máquinas, não tradução tudo será perfeita. Este site e suas páginas da Web destinam-se a ler em inglês. Qualquer tradução deste site e suas páginas da Web pode ser imprecisas e imprecisos no todo ou em parte. Esta tradução é fornecida como uma conveniência.

Os cientistas do arroz tomam uma etapa para a simplificação da fabricação da droga

Com muito trabalho duro e um traço do sal, os cientistas de Rice University tomaram uma etapa para a simplificação da fabricação da droga.

O químico Christy Landes do arroz e seus colegas relatados nas continuações da Academia Nacional das Ciências sua estratégia para fazer o polímero membrana-basearam a separação de proteínas mais eficientes.

Custa aproximadamente $3 bilhões para trazer uma droga baseada em uma proteína biológica ao consumidor. E em torno da metade disso pode ser porque a purificação é feita pela tentativa e erro. Biliões de dólares são desperdiçados cada ano porque não há nenhuma maneira de projectar predictively um esquema da separação para uma proteína.”

Christy Landes, químico do arroz

O laboratório do arroz está desenvolvendo modelos para prever como ajustar o comportamento de proteínas individuais em relações da membrana afectará a separação.

Com sua pesquisa, descobriram como usando o sal para ajustar duas interacções distintas entre um apoio de nylon da fase estacionária e uma proteína modelo, o transferrin, ajudas faz separações mais eficientes.

Os pesquisadores focalizaram no sal, porque “salgando - para fora” está uma etapa comum na cromatografia, um processo do padrão do sector por que os elementos em uma solução são separados, ou “refinado.” Os filtros podem ser material natural como o solo, absorventes como a celulose ou, cada vez mais, polímeros, incluindo o nylon.

“Pense destes filtros como paradas ao longo de uma estrada,” disse o bispo de Logan do co-autor, que combinou suas simulações com as experiências pelo autor principal Nicholas Moringo. Ambos são companheiros (NSF) graduados do National Science Foundation no arroz.

“A primeira parada separa para fora os equipamentos grandes, a parada seguinte pega os camionetes, e você é deixado eventualmente apenas com os carros que normais você quer,” Bispo disse. “Aqui, nós estamos falando sobre todas as forças diferentes que os componentes diferentes separados como uma mistura movem através da coluna.”

O sal dissolvido cria os íons solvated que interagem com as proteínas e as ajustam à parada e os interagem com a coluna de cromatografia ou se movem sobre através da coluna. No fim de salgar - para fora, a proteína desejada pode ser extraída da coluna com um solvente e ser feita disponível para umas etapas mais adicionais da purificação.

Exactamente como o sal influencia a separação é apenas uma pergunta que os pesquisadores esperam responder com suas experiências e simulações. “A coisa a mais importante que nós fizemos neste papel era casar observações das proteínas individuais que interagem na relação de nylon a uma compreensão de exactamente como interagem,” Landes disseram. “Nossas simulações deixam-nos agora prever as eficiências de separação melhoradas sob circunstâncias realísticas.”

Os pesquisadores identificaram forças de competência na superfície do nylon que poderia ser ajustada pela concentração de sal. As observações revelaram que as proteínas dobradas do transferrin tenderam a hop em torno do nylon, mas desdobram-se parcialmente anexado uma vez à membrana. Umas concentrações mais altas de sal desdobrar-los ainda mais, diminuindo a lupulagem e permitindo que as interacções da membrana melhorem a eficiência de separação.

“O sal ajusta a distribuição destas duas maneiras de interacção, e igualmente muda a estrutura da proteína na relação,” Landes disseram. “Mas são cada um somente parte da competição na micro-escala que lhe dão o efeito macroscópico. É por isso é tão caro aperfeiçoar o processo com tentativa e erro.”

“Nós gostaríamos de poder testar uma biblioteca das química de superfície em condições de deferimento em um tiro em um enxerto da tampa, assim que nós podemos identificar as condições ideais para a separação,” Moringo disse. “Então nós podemos usar a simulação para prever que resposta combinatória em sua microplaqueta está indo ser direita para aperfeiçoar a separação.”

Tomará anos antes que as simulações incorporem todos os parâmetros possíveis, mas é um valor da viagem que toma para fazer a droga projectar e para fabricar melhor, Bispo disse. “O modelo não é bastante complexo bastante, e há um argumento que nós nunca estamos indo poder combinar a complexidade do processo da cromatografia,” ele disse. “Mas nossa esperança é nós pode conseguir a um fim-bastante a aproximação começar barbear fora de alguns daqueles custos e obter mais perto de uma solução real.”

Landes notaram que as companhias farmacéuticas dominaram suas técnicas actuais, tanto quanto vão. “Ninguém sabe melhor os coordenadores do que industriais como aperfeiçoar um processo para obter a maioria de resultados para menos quantidade de dinheiro, enquanto os ficam no trajecto foram seguintes por 70 anos,” disse. “Mas nós estamos movendo-nos em um trajecto transformativo. Aquele é o que a pesquisa académico é para.”

Os co-autores do papel são alunos diplomados Anastasiia Misiura, Nicole Carrejo, Rashad Baiyasi e ventilador YE do arroz; alunos Wenxiao Wang e Hao Shen, agora um professor adjunto da química e da bioquímica na universidade estadual de Kent, e no Jacob Robinson, um professor adjunto de elétrico e engenharia informática e da tecnologia biológica. Landes são um professor da química, de elétrico e da engenharia informática e da engenharia química e biomolecular.

Source:
Journal reference:

Moringo, N.A., et al. (2019) A mechanistic examination of salting out in protein–polymer membrane interactions. Proceedings of the National Academy of Sciences. doi.org/10.1073/pnas.1909860116.