Lama-afledte nanobodies som et nyt værktøj til løsning af krystalstruktur

Forskere fra Aarhus Universitet har udviklet miniatureantistoffer (nanobodies), der kan mærkes på visse aminosyrer. Dette giver en direkte vej til løsning af nye røntgenkrystalstrukturer af proteinkomplekser, der er vigtige for at opnå mekanistisk forståelse af cellulære processer, hvilket er vigtigt i udviklingen af ​​lægemidler.

Nanobodies er miniature-antistoffer afledt af naturligt cirkulerende antistoffer med kun tunge kæder i lamaer. I løbet af de seneste år, nanobodies og deres applikationer er ekspanderet enormt, både inden for grundforskning, men også inden for lægemiddeludvikling.

Nanobodies har vist sig at være velegnede som proteinstabilisatorer, hvilket er særligt vigtigt under krystallisation af et protein, hvor millioner af molekyler skal arrangeres i et veldefineret gitter. På denne måde nanobodies kan fungere som krystallisations-chaperoner.

I et røntgendiffraktionseksperiment, et kritisk stykke information - kaldet faserne - går tabt, hvilket gør det vanskeligt at bestemme nye krystalstrukturer. For at overvinde dette faseproblem i krystallografi, tunge atomer er nødvendige i krystallen. Imidlertid, det er udfordrende at indsætte tunge atomer i en krystal. Forskerne ved Aarhus Universitet brugte en nanobody som redskab til at introducere kviksølvatomer. De udviklede en metode til stedspecifikt at mærke nanokroppen med et tungt atom, og på denne måde, de kunne overvinde faseproblemet.

Da forskerne ved, hvilke specifikke rester i nanolegemerne der kan modificeres og mærkes, teknikken på Aarhus Universitet åbner for en række andre anvendelser. Et spændende perspektiv er indsættelsen af ​​fluorescerende farvestoffer i nanokroppen for at følge placeringen og fordelingen af ​​målproteiner i levende organismer, som kan give væsentlig information om funktionelle og regulatoriske processer.

Den videnskabelige artikel med titlen "Introducing site-specific cysteines into nanobodies for kviksølvmærkning tillader de novo fasering af deres krystalstrukturer" blev offentliggjort i Acta Crystallographica Sektion D .