Miniature-antistoffer fra lamaer bruges til at løse krystalstrukturer

Forskere fra Aarhus Universitet har udviklet ultrasmå antistoffer (kaldet nanobodies), der kan mærkes på bestemte aminosyrer. Dette giver en direkte metode til at løse nye krystalstrukturer af proteinkomplekser og dermed muliggøre en mekanistisk forståelse af cellulære processer, hvilket blandt andet er vigtig i forbindelse med udvikling af lægemidler.

02.10.2017 | Lisbeth Heilesen

Nanobodies er antistoffer i miniatureformat, der kommer fra såkaldte heavy-chain only antistoffer, der er naturligt forekommende i lamaer. I løbet af de seneste år er brugen af nanobodies vokset stærkt, både i grundforskningen, men også i udviklingen af nye lægemidler.

Nanobodies har vist sig at være velegnede til at stabilisere proteiner, hvilket er særligt vigtigt under krystallisationsprocessen, hvor millioner af molekyler skal arrangeres i et veldefineret gitter. Nanobodies kan på denne måde virke som krystallisationschaperoner.

I et røntgendiffraktionsforsøg går et vigtigt stykke information - kaldet faser - tabt, hvilket gør det vanskeligt at bestemme nye krystalstrukturer. For at løse dette faseproblem i krystallografi, er der brug for tunge atomer i krystallen. Men det er en udfordring at indsætte tunge atomer i en krystal. Forskerne ved Aarhus Universitet brugte et nanobody som et middel til at indføre kviksølvatomer. De udviklede en metode til specifikt at mærke nanobodies med et tungt atom, hvorved de løste faseproblemet.

Da forskerne nu præcis ved, hvilke specifikke aminosyrer der kan modificeres og mærkes, åbner den nye teknik op for en række andre anvendelsesmuligheder for nanobodies. Et spændende perspektiv er indsættelse af fluorescerende farvestoffer i nanobodies til brug ved lokaliserings studier af proteiner i levende organismer.

Link til den videnskabelige artikel publiceret i Acta Crystallographica Section D. “Introducing site-specific cysteines into nanobodies for mercury labelling allows de novo phasing of their crystal structures”.


Mere information

Adjunkt Kasper Røjkjær Andersen
Institut for Molekylærbiologi og Genetik
Aarhus Universitet
kra@mbg.au.dk   

Adjunkt Nick Stub Laursen
Institut for Molekylærbiologi og Genetik
Aarhus Universitet, Denmark
nls@mbg.au.dk  

Forskning