Teamet skaber den første VX-neurotoksindetektor nogensinde

City College of New York lektor i fysik Ronald Koder og hans team ved Koder Lab fremmer området for molekylær detektion ved at udvikle de første proteiner, der kan detektere en dødelig nervegift kaldet VX i realtid og uden falske positiver fra insekticider.

VX er klassificeret som et neurotoksin og et utroligt dødbringende kemisk krigsførelsesmiddel, der er blevet brugt til mord af nogle nationer. Det kan forårsage permanent hjerneskade hos dem, der overlever eksponering.

Disse potentielt livreddende resultater er offentliggjort i juli 2022-udgaven af ​​Science Advances , med laboratoriemedlem Jim McCann, der fungerer som avisens primære forfatter. Den skitserer designet af to proteiner, der detekterer neurotoksinet ved at ændre deres form i nærvær af VX.

I samarbejde med Douglas Pike og Vikas Nanda på Rutgers University brugte CCNY-teamet et proteindesignprogram kaldet ProtCAD til at designe 20 forskellige proteiner. Ifølge Koder var computerkoden ny og ulig noget, holdet tidligere havde arbejdet med, så det kom som lidt af en overraskelse, at to af deres proteindesign fungerede ret hurtigt.

"At have det første, vi prøvede med et lille molekyle, virkede faktisk bare ret godt," sagde Koder. "I det fravær af VX frastøder alle de negative ladninger hinanden, og så folder proteinet sig ud. Og det strækker sig virkelig, næsten som en pind. Når proteinet binder VX, vikler det sig hele vejen rundt om molekylet og bliver meget mere kompakt."

Tidligere detektorer for denne type molekyle producerede ofte falske positiver fra kemikalier som insekticider. Dette nye design kan hjælpe med at forhindre disse vildledende resultater ved at scanne hele den molekylære overflade ned til en hundrede milliontedel af en centimeter.

"Vi får denne bemærkelsesværdige specificitet, fordi vi kommer i kontakt med hele molekylet," sagde Koder.

Dette arbejde føjer til et hurtigt fremadskridende felt af biosensing-teknologi, der bruges til at detektere tilstedeværelsen af ​​utroligt små molekyler kaldet biomarkører. + Udforsk yderligere

Ny indsigt på atomniveau i opholdstid for lægemiddelmål