Гражданским лицам и военным войскам одинаково подвергают токсичных веществ в формах пестицидов и химического оружия – химикаты, которые могут нанести ущерб головного мозга. Теперь, исследователи продвигают стабильность белка, который может противодействовать этим ядовитым химикатам, потенциально предотвращая повреждение головного мозга.Исследование было во главе с профессором Чжин Кимом Монтклэйром и Ришаром Бонно, Нью-Йоркского университета, и издается в журнале ChemBioChem.
Исследование сосредотачивается на детоксифицирующих органофосфатах – составы, часто используемые в пестицидах и газе зарина, используемом в устройствах войны.Органофосфаты найдены в пестицидах и химическом оружии, и могут нанести непоправимый урон к мозгу.
Команда посмотрела на белки, известные как phosphotriesterases, которые в состоянии ухудшить ядохимикаты, используемые в промышленности и войне. Они объясняют, что органофосфаты сцепляются к нейромедиаторам в мозгу, вмешивающемся в их способность работать должным образом, нанося непоправимый урон.
Предыдущие исследования показали, что даже низкоуровневое выделение к органофосфатам повреждает мозговую и нервную систему. В исследовании 2012 года доктор Маккензи Росс, Университетского колледжа Лондона в Великобритании, отметил, что большинство исследований с прошлых 20 лет показывает значительную связь между даже низкоуровневым выделением к химикатам и ухудшило познавательную функцию.«Органофосфаты создают огромную опасность для людей и дикой природы», говорит профессор Монтклэйр в этом последнем исследовании, «и печально для людей весьма обычно войти в контакт с этими составами, нападают ли посредством выделения к пестициду или намеренной химической войне».
Она добавляет, что они знали, что phosphotriesterases в состоянии детоксифицировать эти составы, но до сих пор, «они были слишком хрупки, чтобы использоваться терапевтически».Специфично, эти белки были ограничены их короткими полужизнями и их нестабильностью при высоких температурах. Но команда создала метод, чтобы повторно спроектировать их путем ассимиляции искусственной фторировавшей аминокислоты и вычислительной биологии.
Новый более стабильный белок, с теми же способностями детоксикацииЧтобы сделать это, профессор Монтклэйр и ее команда использовали Розетту вычислительное программное обеспечение моделирования, чтобы найти последовательности во фторировавшем phosphotriesterase белке, который мог быть изменен, чтобы увеличить белки и сделать их терапевтически жизнеспособными.
Их новый метод произвел термостойкий белок с более длинным периодом полураспада. То, что это означает, – то, что они создали более стабильную версию белка с теми же способностями детоксикации оригинальной, нестабильной версии.Также, профессор Монтклэйр говорит, что этот повторно спроектированный белок мог использоваться, чтобы предотвратить повреждение нервов в связи с газовым приступом или выделением к пестицидам, добавляя:? «Часто, запасы химического вещества списаны посредством процессов, связавших лечение с высокой температурой и едкими химическими реактивами для нейтрализации, сопровождаемой распоряжением опасных материалов.
Эти белки могли выполнить ту же самую задачу ферментативно без потребности в реакторах и формировании опасных побочных продуктов».Команда, процесс которой является ожиданием патента, планирует начать развитие терапевтических использований для этого модифицированного белка.