นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์และมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย ได้รายงานการพัฒนาวิธีการสร้างโปรตีนต้านการแข็งตัว (antifreeze protein) ให้มีมากมายนับพันล้านได้ ซึ่งหมัดหิมะแคนาดา ใช้โปรตีนนี้เพื่อความอยู่รอดในอุณหภูมิที่เย็นจัดในหน้าหนาว

ด้วยการสร้างโปรตีนต่อต้านการแข็งตัวที่พบในหมัดหิมะแคนาดา นักวิจัยรายงานการพัฒนาที่อาจยืดการเก็บอวัยวะจากผู้บริจาคได้จากการใช้โปรตีนดังกล่าว รูปแสดงโครงสร้างของโปรตีนที่ไม่เคยมีมาก่อนในภาพของกระจกสะท้อนกัน โดยการเตรียมจากการสังเคราะห์ทางเคมีทั้งหมด (รูปจาก physorg.com)

นักวิจัยสามารถ สร้างโปรตีนดังกล่าวได้เป็นครั้งแรกในห้องทดลอง ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการยืดอายุการเก็บอวัยวะที่บริจาคและเนื้อเยื่อของมนุษย์ที่จะปลูกถ่าย นักวิจัยได้รายงานเรื่องนี้ลงวารสารวิชาการ American Chemical Society

ในการศึกษานักวิจัยพบว่านักวิทยาศาสตร์ได้พยายามมานับปีในการหาโครงสร้างโมเลกุลและสร้างโปรตีนดังกล่าวจากสารเคมีในห้องทดลอง โดยโปรตีนดังกล่าวมีชื่อว่า snow flea antifreeze protein (sfAFP) กระบวนการในขั้นดังกล่าวมีความสำคัญในการที่จะได้โปรตีนปริมาณมาก ซึ่งมีอยู่ในธรรมชาติในปริมาณอันน้อยในหมัดหิมะ การสังเคราะห์จะทำให้ได้โปรตีน sfAFP ในปริมาณมหาศาลเพื่อใช้ในการวิจัยและทางการแพทย์หรือทางการค้า

นักวิจัยสังเคราะห์โปรตีน sfAFP และแสดงให้เห็นว่าโปรตีนสังเคราะห์มีกิจกรรมของโปรตีนเหมือน นักวิจัยยังได้สร้างรูปแบบของโปรตีนต่าง ๆ ออกมารวมถึงรูปแบบหนึ่งของ sfAFP ซึ่งมีลักษณะสถาปัตยกรรมทางโมเลกุลที่เป็น รูปแบบตรงข้ามหรือ ภาพในกระจก ของโปรตีน sfAFP ตามธรรมชาติ และแตกต่างจากโปรตีนอื่นที่พบในสิ่งมีชีวิตบนโลก โปรตีนที่เป็นภาพในกระจกของ sfAFP มีคุณสมบัติในการกรุต้นภูมิคุ้มกันที่อันตรายได้น้อยมากและมีความคงทนต่อการย่อยของเอนไซม์ตามธรรมชาติ ทำให้สามารถนำมาใช้แทนโปรตีนที่มีโครงสร้างตามธรรมชาติได้ในการรักษาเนื้อเยื่อหรืออวัยวะ

สิ่งที่สำคัญในงานนี้คือภาพในกระจกของโปรตีน sfAFP และตัวโปรตีน sfAFP เองสามารถมาใช้ในการคาดการณ์โครงสร้างคริสตัลของโปรตีน sfAFP ที่มีในธรรมชาติได้ และนี้เป็นครั้งแรกที่ใช้วิธีดังกล่าวในการหาโครงสร้างทาง protein X-ray crystallography

ที่มา - PhysOrg.com

เอกสารอ้างอิง - pubs.acs.org, pubs.acs.org, biophysj.org