V publikaciji: Fink et al. 2019 Nature Chemical Biology smo objavili raziskavo, ki opisuje uporabo ortogonalnih peptidov, ki tvorijo obvite vijačnice, za hitro signalizacijo. Čeprav še ne razumemo podrobnosti delovanja celic, lahko celice spreminjamo, da se odzovejo na specifične zunajcelične signale, kar je ključna značilnost za uporabo celic v terapevtskih aplikacijah. Uvedba novih kontrolnih sistemov je pomemben cilj sintezne biologije. S setom ortogonalnih peptidnih parov, ki tvorijo obvite vijačnice, povezane s funkcionalnimi elementi (proteaze, cepljene luciferaze, zeleni fluorescirajoči proteini) smo dosegli usmerjeno in dobro nadzorovano celično dejavnost. Hitrejši odziv, v nekaj minutah namesto v urah, je bil dosežen s skrbnim načrtovanjem interakcij med proteini, ki jih je mogoče razcepiti na manjše fragmente, kar jih je pripeljalo do sestave v nove komplekse kot odziv na vhodne signale. To odkritje predstavlja dragoceno orodje za razvoj prihodnjih medicinskih in biotehnoloških aplikacij.
COBISS.SI-ID: 39867909
Za načrtovanje umetnih proteinskih/polipeptidnih struktur, ki lahko predstavljajo nosilce zdravil, smo uporabili modularno strategijo, ki kot gradnike vključuje ortogonalne pare peptidov, ki tvorijo obvite vijačnice. Pri čemer je 3D struktura določena z zaporedjem obvitih vijačnic na polipeptidni verigi V tej študiji predstavljamo de novo načrtovane proteinske 3D strukture. Zasnova temelji na izboljšanih CC modulih in na računalniški platformi za načrtovanje, kar je omogočilo izdelavo proteinskih struktur sposobnih učinkovitega zvijanja v živih organizmih. Izdelali smo torej drugo generacijo struktur, ki se zvijejo samodejno (brez potrebo po ponovnem zvijanju) v bakterijah, v celicah sesalcev in v miših, ne da bi pri tem povzročili vnetje ali druge škodljive patološke učinke, s čimer se odpira pot do novih aplikacij izdelanih proteinskih kletk.
COBISS.SI-ID: 6266906
Naravni aktivator receptorja TLR9 je bakterijska in virusna DNA. Za pripravo adjuvansov v cepivih in v imunoterapiji je ključno poznavanje optimalnega nukleotidnega zaporedja sintetičnih agonistov receptorja, ki omogočajo aktivacijo tarčnih človeških celic. Z analizo potrebnih motivov oligonukleotidnega agonistov za aktivacijo receptorja TLR9 smo pokazali, da se potrebni motive za aktivacijo mišjega receptorja TLR9 razlikujejo od motivov človeškega receptorja TLR9. Izkazalo se je, da mora oligonukleotidini agonist za aktivacijo človeških antigen predstavitvenih celic, kot so plasmacitoidne dendritične celice in B-celice vsebovati dva CpG motiva. Pokazali smo tudi, da je ta specifična zahteva zapisana v zaporedju receptorja TLR9 in identificirali tri aminokislinske preostanke, ki so odgovorni za opisano obnašanje receptorja. Ugotovitve raziskav so pomembne v razvoju agonistov za cepiva (tudi pri imunoterapiji), ki se v razvojnih fazah testirajo na miših, saj smo nedvoumno pokazali, da se agonisti, ki aktivirajo mišji receptor, pomembno razlikujejo od agonistov specifičnih za človeka. Ugotovitve so pomembne za razumevanje mehanizma aktivacije receptorja TLR9 in pri pripravi novih sintetičnih agonistov receptorja kot potencialnih zdravil.
COBISS.SI-ID: 39287301
Flagelin, glavna proteinska komponenta bakterijskih bičkov, je agonist membranskega receptorja TLR5 in citosolnega receptorja NLRC4. Flagelin je edini proteinski aktivator receptorjev TLR in se ga že testira kot adjuvans pri modernih komponentnih cepivih. V opisani raziskavi smo identificirali domene flagelina bakterij Salmonella in Serratia, ki so ključni za stabilizacijo aktivne oblike TLR5:receptor. Ugotovitve smo potrdili s pripravo himernih flagelinov, ki združujejo domene flagellina Helicobacter pylori in flagelina bakterije Salmonella typhimurium. Potrdili smo, da je za vezavo na receptor TLR5 pomembna domena D1, za aktivacijo receptorja pa domena D0, predvsem C-terminalni del. Membranski receptor TLR5 je ključen za prepoznavanje bakterijskih infekcij in aktivacijo prirojene in posledično pridobljene imunosti. Ugotovitve so pomembne v razvoju vakcin, ki vključujejo agoniste TLR5 kot adjuvanse (tudi v imunoterapiji).
COBISS.SI-ID: 6207514