Vad är proteinteknik?

Proteinteknik är en metod som kan användas för att utveckla nya typer av proteiner. Detta vetenskapsområde är relativt nytt, och originella sätt att kombinera proteinelement fortsätter att studeras och upptäckas av forskare. Denna typ av teknik gör det möjligt att utveckla material med specifika styrkor eller funktioner.

Rationell design och riktad evolution är de två grundläggande metoderna för proteinteknik. Vissa forskare föredrar ett tillvägagångssätt framför det andra, men båda metoderna kan användas för att utforma nya proteinstrukturer. Rationell design bygger på omfattande kunskap om hur ett befintligt protein byggs. Riktad evolution använder däremot slumpmässiga proteinförändringar och kan utföras utan att känna till varje detalj i ett proteins struktur.

Varje metod för proteinteknik har både fördelar och nackdelar. Rationell design gör det möjligt för forskare att ändra strukturen hos ett protein på ett förutsägbart sätt och är en relativt billig process. Denna teknik kräver att experter har en detaljerad strukturell ritning av varje protein som modifieras, vilket inte alltid är tillgängligt.

Den riktade evolutionsteknologimetoden använder test och fel och behöver inte en fullständig strukturell karta. Denna metod är ofta tidskrävande och dyr, beroende på kravet att varje ny proteinkombination måste testas och endast ett fåtal av de skapade strukturerna är lämpliga för användning. Trots kostnaden, ger riktad evolution ofta forskare att möta värdefulla proteinkonstruktionskombinationer som annars inte skulle upptäckas.

Proteindesign gör det möjligt för forskare att skapa unika material som inte förekommer i naturen. Forskare har använt denna typ av teknik för att kombinera fluorescerande protein från en manet med ett annat protein från mänskliga celler, till exempel. Det resulterande ämnet skapar en grön glöd och kan spåras när den interagerar med levande celler. Detta ger värdefull information om hur proteiner fungerar i människokroppen och hjälper forskare att skapa nya mediciner och procedurer.

Ett annat exempel på proteinteknik är utvecklingen av modifierat insulin. Forskare har kombinerat olika proteinstrukturer för att skapa både snabbverkande och långsamverkande insulinsubstanser. Båda dessa konstgjorda variationer är värdefulla för individer med insulinsjukdomar, till exempel diabetes.

Nya proteiner är också användbara i industriella tillämpningar. Tillverkningsanläggningar kan till exempel använda konstruerade proteiner som är resistenta mot specifika kemikalier. Experter kan kombinera strukturerna för starka proteiner för att skapa nya, ultrastarka ämnen. I framtiden kan proteindesign vara en viktig del av nästan alla områden.