Komoly sikerek az enzimkutatásban

Magyarországon első alkalommal a BME Vegyészmérnöki és Biomérnöki Karán állítják üzembe azt a berendezést, amely automatikus kristályosítás után röntgensugárzás segítségével helyben képes megoldani a fehérjék térbeli szerkezetének vizsgálatát. Dr. Poppe László professzorral, a Kar Szerves Kémia és Technológia Tanszékének oktatójával a kutatási eredményekről beszélgettünk.


A BME Szerves Kémia és Technológia Tanszékének kutatócsoportja egészen pontosan milyen területeken végez kutatásokat?
– Bioorganikus kutatócsoportunk a biotechnológia azon szegmensével foglalkozik, amely a kismolekulájú vegyületek előállítására koncentrál. Jelenleg a gyógyszeripar termékeinek nagy hányada tartozik ebbe a kategóriába, tudniillik a királis molekulákat tartalmazó gyógyszerek enzimekkel és receptorokkal találkoznak az élő szervezetben, az azonban nem mindegy, hogy ezek a királis molekulák egészen pontosan mivel lépnek reakcióba. Amennyiben nem a megfelelő királis molekula találkozik az enzimekkel, akkor jó esetben nem működik hatékonyan a készítmény, ám rosszabb esetben kárt is okozhat. Erre a legszörnyűbb példa a Contergan-botrány volt: a vény nélkül kapható gyógyszer elsősorban altatóként és nyugtatóként szolgált, de a fejfájást és a hányingert is csillapította. Ez utóbbi hatása okán a gyártó kifejezetten ajánlotta kismamáknak. A gyógyszer rossz kémiai reakciója miatt ugrásszerűen megnőtt azoknak a gyerekeknek a száma, akik halva vagy valamilyen embrionális rendellenességgel jöttek világra, például végtaghiánnyal, más testi torzulással. Ez a hiba késztette a gyógyszerkutatást arra, hogy gyakorlatilag csak „tiszta formában” lehet manapság gyógyszereket előállítani. Kutatócsoportunk enzimeket használ fel e „tiszta formák” előállítására.
A napokban helyeznek üzembe egy 100 millió forintos műszert a Vegyészmérnöki és Biomérnöki Karon. Mit lehet tudni erről a fejlesztésről?
– Magyarországon ez a dr. Vértessy Beáta professzor asszony által vezetett, közös pályázatban elnyert készülékegyüttes lesz az első olyan berendezés, amely automatizált kristályosítást követően röntgensugárzás segítségével helyben képes megoldani a fehérjék térbeli szerkezetének vizsgálatát és modellezését, így a jövőben már nem kell Németországba vagy Svájcba utazni a vizsgálat elvégzéséhez. Ráadásul a vizsgálat nem próba szerencse alapon történik, hanem kísérleti úton. Ennek az a jelentősége, hogy elősegíti a gyógyszerkutatás hagyományos formájának (a molekula elkészítését követően élő szervezeteken próbálják ki hatásfokát) egyre inkább a célmolekula orientált kutatásra váltását.

A PAL aktív helye: MIO (kék) és termék (zöld)

A jövőben tervezettebben lehet a kísérleteket végrehajtani, amivel pénzt és energiát takaríthatunk meg. Kutatásaink egyrészt az enzimfehérjék és a kismolekulák kölcsönhatására, másrészt a rekombináns fehérjék előállítására koncentrálnak.
Komoly sikereket értek el a MIO-tartalmú enzimek kutatásában. Mitől ennyire különleges ez a típusú enzim?
– Ezek az enzimek egyedülálló, úgynevezett MIO nevű prosztetikus csoportot tartalmaznak. Az utóbbi időben a működésük sajátosságait vizsgáltuk, azonban időközben kiderült: a DSM nevű holland cég a 12 lépcsős szintetikus eljárást két lépésre csökkentve a fenilalanin-ammónia-liáz (PAL) enzim segítségével egy gyógyszer kulcsintermediert tonnás nagyságrendben állít elő. Neves amerikai folyóiratok is arról cikkeznek a MIO-tartalmú enzimcsalád kapcsán, hogy az elmúlt időszak legérdekesebb kémiai reakciói közé tartoznak a velük végrehajtható folyamatok.
Nemrég közösen kutattak a magyar kutató-fejlesztő céggel, a ThalesNanóval. Mennyire volt sikeres az együttműködés?
– A ThalesNano olyan eszközök fejlesztésében tartozik a világ élvonalába, melyek segítésével a kémiai reakciók nem normál körülmények között hajthatóak végre. Eszközparkjuk sok esetben felválthatja a hagyományos lombikos módszereket, és így labor méretben is hatékony, folyamatos üzemű reakciókat voltunk képesek megvalósítani.
A módszer az enzimkatalizált reakciók kísérletezésére is igen hatékonyan felhasználható. Általános érvényűen sikerült bebizonyítanunk, hogy ugyanaz az enzimmennyiség hagyományos módszerek alkalmazásával fele olyan hatékony, mint a ThalesNano készülékei segítségével. A kapcsolat azért is volt gyümölcsöző, mert a BME jóval hatékonyabban tudta kísérleteit végrehajtani, mi pedig új ötletekkel gazdagítottuk a cég repertoárját.
A közös munka jelentősen meggyorsította azt a kutatási irányunkat, hogy az enzimeket rögzített formában használjuk, e téren is komoly sikereket értünk el. Ennek köszönhetően kutatóink olyan spin-off céget hoztak létre, amely az előállított enzimek piaci alapon való forgalmazását célozta meg.•


 
Archívum
 2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017  2018  2019  2020  2021  2022  2023  2024
Címkék

Innotéka