ملخصات الأبحاث

مفتاح بروتيني مُعاد التصميم لتعديل الضبط بالتغذية المرتدة  

.A. Ng et al

  • Published online:

تنطوي البروتينات مُعادة التصميم من الصفر على إمكانيات واعدة، كَلَبِنَات بناء للدارات التخليقية، كما يمكنها أن تُكمّل استخدام الأشكال المُعدَّلة من البروتينات الطبيعية. يعمل أحد هذه البروتينات المصمَّمة – وهو بروتين degronLOCKR، الذي يستند إلى تقنية «مفتاح من البروتينات لقفص قائم الزاوية بمزلاج»، وتُعرف اختصارًا بـ(LOCKR) – كمفتاح تشغيلٍ، من شأنه تحليل البروتين موضع الاهتمام داخل الجسم الحي، عند حثّه عن طريق ببتيد صغير مُرمّز جينيًّا.

في هذا البحث، يستفيد الباحثون من طبيعة «التوصيل والتشغيل» التي يتمتع بها بروتين degronLOCKR لتنفيذ عملية ضبط بالتغذية المرتدة لمسارات التأشير داخلية المنشأ، ودارات التخليق الجيني. في البداية، يُولّد الباحثون تغذية مرتدة تخليقية من النوعين؛ السلبي، والإيجابي، في مسار تزاوج الخميرة، من خلال دمج بروتين degronLOCKR في جزيئات التأشير داخلية المنشأ، مما يوضح مدى سهولة استخدام هذه الاستراتيجية؛ لإعادة تشبيك المسارات المعقدة داخلية المنشأ. بعد ذلك، قَيّم الباحثون عملية الضبط بالتغذية المرتدة، التي يلعب فيها بروتين degronLOCKR دور الوسيط في دارة تخليق جيني، بغرض إجراء تقييم كمّي لقدرات التغذية المرتدة، والمدى التشغيلي لدارة الضبط بالتغذية المرتدة. تتيح الطبيعة المصممة لبروتينات degronLOCKR إجراءَ تعديلات بسيطة ومعقولة، للتحكم في سلوك التغذية المرتدة في كل من الدارة التخليقية، ومسار عملية التزاوج.

تمثل القدرة على تصميم الضبط بالتغذية المرتدة داخل الخلايا الحية إنجازًا مهمًّا في سبيل بلوغ الإمكانات الكاملة للبيولوجيا التخليقية. وعلى النطاق الأكبر، يستعرض هذا البحث الإمكانيات الهائلة وغير المستغلَّة لإعادة تصميم لبروتينات من الصفر، من أجل ابتكار أدوات تنجز مهام تخليقيةً معقدة في الخلايا لأغراض تطبيقات التكنولوجيا الحيوية والتطبيقات العلاجية.