glicoproteins

Glycoproteins Dibuat Sesuai Susunannya

Diadaptasi dari Nat. Chem. Biol.

N-Glycosylation Rekayasa, pada teknik baru, secara metabolikal mengganti E. coli dengan menghasilkan hexasaccharide terhubung dengan lipid. Dua enzim C. jejuni terekayasa (merah muda dan hijau) menempel pada protein (biru) pada periplasma (antara cytoplasmic dan membran sel). Pada in vitro, glycans menghiasi dan glycan yang dibuat ditambahkan secara enzimatikal.

Bottom of Form

Sebuah tim internasional untuk pertama kalinya telah mengolah tipe N-glycoprotein homogen yang dihasilkan oleh organisme eukaryotic, termasuk didalam manusia, dari prokaryotes. Pada molekul protein tersebut, gula bercabang dari komposisi seragam dihubungkan pada arginines khusus.

Pekerjaan ini dapat mengarahkan pada pengobatan antibodi monoclonal dengan potensi yang berkembang dengan sedikit efek samping serta dapat memudahkan studi tentang efek biologis dari protein berbeda pada pola glycosylation-nya, yang memainkan fungsi penting yang masih belum sepenuhnya dapat dipahami.

Beberapa kelompok telah mencoba untuk menghasilkan N-glycoproteins (N-glycans) pada bakteri, yang secara tipikal tidak meng-glycosylate protein mereka. Seorang mikrobiologist yaitu Markus Aebi pada Swiss Federal Institute of Technology, Zurich, dan para rekan kerjanya sebelumnya telah merekayasa Escherichia coli dengan gen dari Campylobacter jejuni, bakterium yang menyebabkan gastroenteritis yang tidak biasa mempunyai kemampuan untuk meng- glycosylate proteinnya. Namun rekayasa E. coli yang membuat glycoproteins dengan suatu immunogenik C. jejuni glycan serta gula bacillosamine yang tidak biasa dan tidak diinginkan terhubung pada protein.

Sekarang ini, Aebi, seorang spesialis protein glycosylation yaitu Lai-Xi Wang pada University of Maryland School of Medicine, dan rekan kerjanya melaporkan untuk pertama kalinya bahwa E. coli dapat direkayasa dengan gen C. jejuni untuk membuat bacillosamine yang bebas N-glycoproteins dimana dapat dielaborasikan secara enzimatik kedalam nonimmunogenic eukaryote bertipe N-glycoproteins dengan glycans terkostumasi (Nat. Chem. Biol., DOI: 10.1038/nchembio.314). Mereka melakukan ini dengan memproduksi N-glycoproteins pada C. Jejuni dalam sel rekayasa E. coli, memurnikan mereka, lalu menukar glycans mereka bagi eukaryotic.

N-glyco­proteins homogen dapat juga dibuat dengan cara lain, seperti sintesis kimiawi atau dengan ekspresi pada ragi rekayasa. Akan tetapi sintesis kimiawi sangatlah menantang dan membutuhkan waktu. Serta Aebi dan Wang mempercayai pendekatan bakterial akan sangat cepat, dan menghasilkan lebih tinggi dari pada menciptakan mereka pada peragian, yang mana eukaryotes.

Seperti contoh, ragi telah direkayasa secara berbeda bagi tiap-tiap tipe glycan (glycoform), diman metode barunya “akan memiliki tingkat fleksibilitas untuk menghasilkan serangkaian glycoforms homogen dengan menggunakan satu tipe E. Coli terekayasa,” kata Wang. “Lebih lanjut, hal ini juga akan menghasilkan glycoforms tidak alamiah dimana sistem raginya tidak mampu untuk memproduksi.” Pendekatan ragi ini dikontrol oleh Merck & Co. Sebagai suatu hasil dari akuisisi pada tahun 2006 dari perusahaan biotech GlycoFi, yang mengembangkannya.

Seorang spesialis bakterial N-glycosylation yaitu Christine M. Szymanski pada University of Alberta, di Edmonton, mengatakan bahwa studi baru ini menunjukkan  “seseorang yang untuk pertam kalinya telah mampu menggunakan suatu sistem bakterial untuk mensintesis eukaryotic homogen N-yang terhubung dengan glycoprotein. Ada sistem yang lainnya telah digunakan untuk hal ini, namun mereka menghadapi permasalahan. Yang satu ini menunjukkan janji yang banyak namun memerlukan pengembangan lebih lanjut untuk membuat sistemnya memungkinkan secara komersil.”