استقرار البروتينهو عامل رئيسي يؤثر على وظيفتها ، للطي ، وتدهور ، وقياس استقرار البروتين مباشرة في الخلايا الحية هو دائما مشكلة صعبة في البحوث التجريبية . الأساليب التقليدية غالبا ما تكون معقدة وتستغرق وقتا طويلا للحصول على النتائج الكمية في الخلايا الحية . أجهزة الاستشعار على أساس إنتغرين يوفر طريقة جديدة لحل هذه المشكلة .

مبدأ إنتغرين الاستشعار

إنترون هو نوع من الربط الذاتي تسلسل ببتيد الموجودة في البروتينات المضيفة ، والتي يمكن إزالتها عن طريق الربط الذاتي تحفيز رد الفعل ، ثم ربط اثنين من الببتيدات الخارجية على شكل ناضجة البروتينات . بسبب قدرتها على إعادة ترتيب السندات ببتيد بدقة ، وقد استخدم على نطاق واسع في هندسة البروتين . بعض الكائنات الحية الدقيقة التي تحتوي على الببتيدات يمكن أن تحفز أيضا المعادن ، الحرارة ، الاكسدة وغيرها من المحفزات البيئية ، مثل تنظيم وظيفة البروتين الاستشعار عنصر . وبناء على ذلك ، وضعت مجموعة متنوعة من الربط تعتمد نظم الإبلاغ عن فحص الربط مثبطات أو بناء أجهزة الاستشعار .

تطبيق الاستشعار في رصد استقرار البروتين الببتيد الداخلية

في عام 2025 ، كريستوفر و . لينون فريق من جامعة ولاية موراي ، وضعت أجهزة الاستشعار على أساس إنتغرين ، في الوقت الحقيقي رصد استقرار البروتينات في الخلايا الحية . جوهر هذا الأسلوب هو إدراج البروتين الهدف في إنترون ، بدلا من أن تكون مباشرة تنصهر في مراسل البروتين ، وبالتالي تجنب التدخل في هيكل ووظيفة مراسل البروتين . من خلال الربط ، وظيفة الجينات المقاومة أمينوغليكوزيد ( كان ) يمكن استردادها ، الربط النشاط يرتبط مباشرة مع بقاء الخلية ، والتي يمكن استخدامها لتقييم استقرار البروتين من خلال منحنى النمو .

على وجه التحديد ، هذا الأسلوب يجعل من استخدام خاصية الربط التلقائي من الببتيدات في ظل ظروف معينة ، وربط استقرار البروتين الهدف مباشرة مع الربط الكفاءة ، وبالتالي تحقيق التقييم الكمي من البروتين في الجسم الحي الاستقرار . عندما يكون الهدف هو البروتين مستقرة ، interpeptide الربط عالية الكفاءة ، kanr وظيفة استعادة الخلايا البقاء على قيد الحياة في المتوسطة التي تحتوي على المضادات الحيوية . على العكس من ذلك ، عندما يكون الهدف من البروتين غير مستقر ، interpeptide الربط كفاءة منخفضة ، لا يمكن استعادة وظيفة kanr ، موت الخلايا المبرمج . استقرار البروتين الهدف يمكن تقييمها بشكل غير مباشر من خلال رصد معدل البقاء على قيد الحياة من الخلايا .

تنفيذ تحليل تدفق عالية

هذا الأسلوب لديه القدرة على تحليل تدفق عالية . استقرار البروتين من عينات متعددة يمكن رصدها في وقت واحد عن طريق زراعة الخلايا في لوحات microporous متحولة مختلفة أو تحت ظروف مختلفة . وبالإضافة إلى ذلك ، فإن الجمع بين نظام معالجة السوائل الآلي مع تدفق عالية تسلسل التكنولوجيا يمكن أن تزيد من تحسين تحليل التدفق .

احتمال تطبيق

جهاز الاستشعار البيولوجي على أساس إنتغرين لديها مجموعة واسعة من التطبيقات المحتملة في رصد استقرار البروتين :

تقييم تأثير الطفرات على استقرار البروتين بسرعة : من خلال إدخال المسوخ في إنتغرين ، مفتاح الطفرات التي تؤثر على استقرار البروتين يمكن فرزهم بسرعة .

فحص المخدرات : من خلال رصد التغيرات في استقرار البروتين بعد العلاج من المخدرات ، تأثير المخدرات على وظيفة البروتين يمكن تقييمها ، والتي يمكن أن توفر أساسا هاما لتطوير المخدرات .

كوصي البروتين التعبير الأمثل : من خلال رصد تأثير كوصي البروتين التعبير على استقرار البروتين الهدف ، يمكن تحسين ظروف التعبير كوصي البروتين ، وتحسين كفاءة الإنتاج المؤتلف البروتين .

فحص المركبات الجزيئية الصغيرة : من خلال التعرف على المركبات الجزيئية الصغيرة التي تؤثر على استقرار البروتين أو الربط بين ردود الفعل ، ونحن يمكن أن تستكشف آلية عملها ، وتقديم مرشح مركبات جديدة للبحث والتطوير .

الاستنتاج

أجهزة الاستشعار على أساس إنتغرين هي الخلايا الحيةاستقرار البروتيننموذج جديد في الوقت الحقيقي رصد . الأسلوب له مزايا مثل عملية بسيطة ، وارتفاع تدفق ، دقة القياس الكمي ، وما إلى ذلك ، وقد تم تطبيقها على نطاق واسع في العديد من المجالات مثل دراسة استقرار البروتين ، وفحص المخدرات وإنتاج المؤتلف البروتين . مع تطور التكنولوجيا ، وأجهزة الاستشعار على أساس إنترون ومن المتوقع أن تلعب دورا أكثر أهمية في مجال علوم الحياة والطب الحيوي .