Kollagenstrukturer får den kongelige afsløring

Kollagen er kongen af ​​biologiske proteiner, og nu har den en SCEPTTr.

Det er håndtaget på en algoritme udviklet af forskere fra Rice University, der studerer naturlige og syntetiske versioner af kollagen, som tegner sig for omkring en tredjedel af kroppens proteiner og danner fibrøs lim i huden, knogler, muskler, sener og ledbånd.

Programmet - fuldt navn, Scoringsfunktion for kollagenemulerende-peptidernes overgangstemperatur-forudsiger nøjagtigt stabiliteten af ​​kollagentrippel-spiraler, den primære struktur, der danner fibriller.

Rice -teamet ledet af kemiker og bioingeniør Jeffrey Hartgerink og kandidatstuderende Douglas Walker testede SCEPTTr på 431 kollagen triple spiraler fra deres egne eksperimenter og fra litteratur og brugte det også til at guide designet af en ny syntetisk kollagen helix.

Undersøgelsen i Naturkemi kunne hjælpe forskere med bedre at forstå det kritiske proteins rolle i sårheling og kræft og kunne bruges til at designe syntetiske kollagener, ifølge forskerne.

Papiret forbedrer betydeligt laboratoriets projekt fra 2012 for at forudsige stabiliteten af ​​syntetiske kollagenstrukturer. "En af dets begrænsninger er, at den kun forstod et meget snævert udvalg af aminosyrer, "Sagde Hartgerink.

SCEPTTr udvider det til hele rækken af ​​naturlige aminosyrer. Det gør det i det væsentlige til et Erector -sæt til collagen -design, muligvis kollapsede ugers forsøg og fejl ned til sekunder på en stationær computer.

"Den anden store forbedring er, at selvom det tidligere arbejde ikke kunne fortælle dig, om en kollagenart ville være stabil ved stuetemperatur, Dougs program giver forudsigelser om smeltetemperaturen, det punkt, hvor en tredobbelt helix falder fra hinanden, "Sagde Hartgerink." Den store del ved det er, at det er en let testbar værdi, der også strækker sig til fysiologiske temperaturer.

"Det er vigtigt for os, fordi hvis det falder fra hinanden, når du lægger det inde i en levende organisme, det er ikke særlig nyttigt, " han sagde.

SCEPTTr returnerer mere end et enkelt resultat for en given trio af sekvenser, beskriver alle mulige kombinationer af inputpeptiderne og tilvejebringer en smeltetemperatur for hver.

"En af de vigtigste ting, SCEPTTr gør, er at se på alle de alternative strukturer, der er mulige, og fortæller dig, hvor stabile de er, "Sagde Walker." Det hjælper os med at forstå, hvordan disse komplekse blandinger kommer til at se ud, før du laver dem. "

Walker bragte en unik kombination af talenter til projektet, bruger halvdelen af ​​sin tid på at syntetisere kollagenpeptider og halvt programmerer SCEPTTr.

"Da jeg var bachelor (studerede kemi ved Idaho State University), Jeg blev ved med at tage matematiktimer, fordi jeg virkelig nød det, "forklarede han." Og det kom til det punkt, hvor jeg tænkte, 'Godt, Jeg er en klasse væk fra en matematik -minor. ' Og det var tilfældigvis et datalogisk kursus. "

Trods forbehold, Walker fandt ud af, at han nød programmering. "Tidligt, Jeg sagde, 'Hej, Doug, ved du noget om computere, fordi jeg har et projekt til dig, '"Mindede Hartgerink." Jeg tror, ​​tanken var, at hvis han ikke vidste om programmering, han skulle finde ud af det på en eller anden måde. "

Walker sagde, at programmet vil være frit tilgængeligt online. "Vi ønsker at gøre dette til et mere tilgængeligt felt, og SCEPTTr skal gøre det lettere for mennesker at forstå kollagen, " han sagde.