Hva er proteinteknikk?

Proteinteknikk er en metode som kan brukes til å utvikle nye proteintyper. Dette vitenskapsfeltet er relativt nytt, og originale måter å kombinere proteinelementer fortsetter å bli studert og oppdaget av forskere. Denne typen prosjektering gjør det mulig å utvikle materialer med spesifikke styrker eller funksjoner.

Rasjonell design og rettet evolusjon er de to grunnleggende tilnærmingene til proteinteknikk. Noen forskere foretrekker en tilnærming framfor den andre, men begge metodene kan brukes til å utforme nye proteinstrukturer. Rasjonell design er avhengig av omfattende kunnskap om hvordan et eksisterende protein bygges. Regissert evolusjon, derimot, bruker tilfeldige proteinendringer og kan utføres uten å kjenne til hver eneste detalj i proteinets struktur.

Hver tilnærming til proteinteknikk har både fordeler og ulemper. Rasjonell design lar forskere endre strukturen til et protein på en forutsigbar måte, og er en relativt billig prosess. Denne teknikken krever at eksperter har en detaljert strukturell blåkopi av hvert protein som modifiseres, noe som ikke alltid er tilgjengelig.

Den rettede evolusjonsproteineteknikkmetoden bruker prøving og feiling, og trenger ikke et fullstendig strukturelt kart. Denne metoden er ofte tidkrevende og kostbar, på grunn av kravet om at hver nye proteinkombinasjon må testes, og bare noen få av de opprettede strukturer er egnet for bruk. Til tross for kostnadene, gir rettet evolusjon ofte forskere mulighet til å møte verdifulle proteinkonstruksjonskombinasjoner som ellers ikke ville bli oppdaget.

Proteindesign gjør det mulig for forskere å lage unike materialer som ikke forekommer i naturen. Forskere har brukt denne typen prosjektering for å kombinere lysstoffrør fra en manet med et annet protein fra menneskelige celler, for eksempel. Det resulterende stoffet skaper en grønn glød, og kan spores når den interagerer med levende celler. Dette gir verdifull informasjon om hvordan proteiner fungerer i menneskekroppen, og hjelper forskere med å lage nye medisiner og prosedyrer.

Et annet eksempel på proteinteknikk er utvikling av modifisert insulin. Forskere har kombinert forskjellige proteinstrukturer for å lage både hurtigvirkende og saktevirkende insulinstoffer. Begge disse menneskeskapte variasjonene er verdifulle for personer med insulinsykdommer, som diabetes.

Nye proteiner er også nyttige i industrielle applikasjoner. Produksjonsanlegg, for eksempel, kan bruke konstruerte proteiner som er resistente mot spesifikke kjemikalier. Eksperter kan kombinere strukturer av sterke proteiner for å lage nye, ultra sterke stoffer. I fremtiden kan proteindesign være en viktig del av nesten alle felt.