Συνεργασία «ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΥ» και Imperial College στη χρήση νανοϋλικών για κρυστάλλωση πρωτεϊνών
Οι πρωτεΐνες είναι τα κύρια συστατικά της ζωής. Η κατανόηση της λειτουργίας τους είναι βασική για τον σχεδιασμό νέων φαρμάκων για πάμπολλες ασθένειες. Οι πρωτεΐνες είναι χημικά μόρια που αποτελούνται το καθένα από χιλιάδες άτομα και είναι «αλυσίδες» (πολυμερή) από μικρότερα μόρια, που λέγονται αμινοξέα. Οι «αλυσίδες» αυτές διπλώνονται στον χώρο σχηματίζοντας ένα μοναδικό για την κάθε πρωτεΐνη σχήμα, που ονομάζουμε τρισδιάστατη δομή.
Η κατανόηση της λειτουργίας της κάθε πρωτεΐνης περνά μέσα από τη γνώση αυτής της δομής. Για να την εξακριβώσουμε, πρέπει εκατομμύρια μόρια της πρωτεΐνης που μας ενδιαφέρει να οργανωθούν σε μορφή κρυστάλλου, τον οποίον κατόπιν εξετάζουμε χρησιμοποιώντας ακτίνες Χ. Πολλές ερευνητικές ομάδες παγκοσμίως έχουν μελετήσει το πώς οι πρωτεΐνες σχηματίζουν κρυστάλλους αλλά, παρ’ότι κρυσταλλώνονται πολλές νέες πρωτεΐνες κάθε χρόνο, το πρόβλημα παραμένει εξαιρετικά δύσκολο και στη θεωρία και στην πράξη.
Ο Δρ. Εμμανουήλ Σαρειδάκης, Ερευνητής στο Ινστιτούτο Νανοεπιστήμης και Νανοτεχνολογίας του ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΥ, συνεργάστηκε με ερευνητές του Imperial College του Λονδίνου για την κατανόηση και τη διευκόλυνση της κρυστάλλωσης των πρωτεϊνών. Δύο ερευνητικές εργασίες που δημοσιεύθηκαν τον Φεβρουάριο στα έγκριτα επιστημονικά περιοδικά Scientific Reports (Nature Group) και Chemical Science, περιγράφουν πώς κατάλληλα επεξεργασμένα νανοϋλικά άνθρακα μπορούν να προκαλέσουν κρυστάλλωση.
Τα νανοϋλικά (γραφένιο η νανοσωλήνες) προστίθενται με τη μορφή μικροσκοπικών νιφάδων σε ένα διάλυμα πρωτεΐνης και έχουν την ικανότητα να αιχμαλωτίζουν κάποια μόρια της πρωτεΐνης πάνω στις επιφάνειές τους.
Αυτά τα μόρια προσελκύουν κατόπιν σε αυτό το σημείο και άλλα μόρια πρωτεΐνης που βρίσκονται στο διάλυμα και έτσι σταδιακά σχηματίζεται ο κρύσταλλος. Η μέθοδός μας, που χρησιμοποιεί τις πιο πρόσφατες εξελίξεις στον τομέα της επιστήμης των νανοϋλικών για να λύσει ένα πρόβλημα της βιολογίας, υπόσχεται πολλές νέες δομές «δύσκολων» πρωτεϊνών με ιατρική σημασία στο άμεσο μέλλον.
