Sử Dụng Hệ Thống Sắc Ký Lỏng Tinh Chế Protein (FPLC) Trong Nghiên Cứu SARS-CoV-2

Blog Tháng 2 25, 2024

Một số protein SARS-CoV-2 thể hiện các mục tiêu chính cho các chiến lược phát triển vắc xin chống lại virus SARS-CoV-2. Dữ liệu cấu trúc của các protein này cung cấp thông tin có giá trị cho việc phát triển thuốc và vắc xin. Một trong những bước quan trọng trên con đường phân tích cấu trúc là tinh chế protein trong dung dịch. Sắc ký lỏng tinh chế protein (FPLC) là phương pháp được lựa chọn để hỗ trợ nhiệm vụ tinh chế protein của bạn.

Kết nối FPLC (sắc ký lỏng tinh chế protein) và phân tích cấu trúc trong nghiên cứu SARS-CoV-2

Phân tích cấu trúc sinh học của các phân tử sinh học và những thay đổi trong cấu trúc ảnh hưởng đến chức năng của phân tử này như thế nào. Hiểu được chức năng của protein ở cấp độ phân tử sẽ cung cấp thông tin có giá trị cho việc phát triển thuốc và vắc xin.

Một số kỹ thuật được sử dụng để phân tích cấu trúc của protein. Kính hiển vi điện tử lạnh (cryo-EM) xác định cấu trúc có độ phân giải cao của các phân tử sinh học trong dung dịch bằng cách làm đông nhanh chúng và tạo ra hình ảnh kính hiển vi của các phân tử riêng lẻ được sử dụng để tái tạo lại cấu trúc 3D của phân tử. Mặt khác, phương pháp tinh thể học tia X (Protein X-ray crystallography) của protein sử dụng nhiễu xạ tia X của các phân tử sinh học đã kết tinh để thu được cấu trúc 3D của một protein cụ thể. Cả hai kỹ thuật đều có điểm chung là phụ thuộc vào protein rất tinh khiết (có độ tinh sạch cao).

Nhiều bài báo đã được xuất bản gần đây, báo cáo những hiểu biết sâu sắc về chức năng của các protein Covid-19, làm sáng tỏ cách virus xâm nhập vào tế bào và giúp hiểu hoạt động của virus. Một trong những protein quan trọng là glycoprotein – protein gai của SARS-CoV-2. Protein gai liên kết với một thụ thể (ACE2, enzyme chuyển đổi angiotensin II) trên tế bào người khiến virus xâm nhập vào tế bào và lây nhiễm. Một số nhà nghiên cứu đã báo cáo dữ liệu cấu trúc bằng phương pháp tinh thể học tia X hoặc kính hiển vi điện tử lạnh sẽ giúp hiểu được khả năng nhận dạng thụ thể của SARS-CoV-2. Vai trò quan trọng của protein gai đối với sự lây nhiễm của tế bào vật chủ khiến nó trở thành một trong những mục tiêu quan trọng để can thiệp y tế. Dữ liệu cấu trúc sẽ hỗ trợ sự phát triển của các liệu pháp điều trị và vắc xin kháng virus.

Một mục tiêu thuốc hấp dẫn khác là protease chính (Mpro, 3CLpro) của SARS-CoV2. Bằng cách ức chế protease này, sự nhân lên của virus có thể được ngăn chặn. Các nhà nghiên cứu đã báo cáo cấu trúc tia X của protease có và không có chất ức chế. Dựa trên cấu trúc của chúng, họ đã phát triển hợp chất khởi nguồn (lead compound) thành một chất ức chế mạnh, tạo cơ sở quý giá cho việc phát triển một loại thuốc chống virus.

Các protein này đưa ra các mục tiêu chính cho các chiến lược phát triển vắc xin chống lại virus SARS-CoV-2 nhấn mạnh tầm quan trọng của dữ liệu cấu trúc của protein tinh khiết. Một trong những khía cạnh quan trọng để phân tích cấu trúc là tinh chế protein trong dung dịch. Điều này trong hầu hết các trường hợp được hỗ trợ bởi sắc ký lỏng tinh chế protein (FPLC). Hầu hết các nhà nghiên cứu sử dụng cho quy trình tinh sạch của họ sự kết hợp giữa sắc ký ái lực và sắc ký lọc gel. Các hệ thống FPLC hiện đại cho phép các nhà nghiên cứu tự động hóa quá trình tinh chế lọc protein của họ, tăng độ lặp lại và nhờ đó tiết kiệm thời gian và nguồn lực, vật tư. KNAUER (Đức) cung cấp một loạt các hệ thống FPLC. Tính linh hoạt, tính mô-đun và dễ dàng mở rộng quy mô là những lợi ích chính của nền tảng FPLC của KNAUER. Tham khảo các hệ thống FPLC được cấu hình sẵn của KNAUER hoặc liên hệ với chúng tôi để thiết kế một hệ thống FPLC phù hợp với nhu cầu của bạn.

(Nguồn: KNAUER Wissenschaftliche Geräte GmbH).