Ett VX-detekterande protein designat av Koder Lab vid CCNY. Kredit:Koder Lab/CCNY
City College of New York docent i fysik Ronald Koder och hans team vid Koder Lab utvecklar området för molekylär detektion genom att utveckla de första proteinerna som kan upptäcka ett dödligt nervgift som kallas VX i realtid och utan falska positiva effekter från insekticider.
VX klassificeras som ett neurotoxin och ett otroligt dödligt kemiskt krigsmedel som har använts vid mord av vissa nationer. Det kan orsaka bestående hjärnskador hos dem som överlever exponering.
Dessa potentiellt livräddande fynd publiceras i juli 2022-upplagan av Science Advances , med labbmedlemmen Jim McCann som tidningens främsta författare. Den beskriver designen av två proteiner som upptäcker neurotoxinet genom att ändra sin form i närvaro av VX.
I samarbete med Douglas Pike och Vikas Nanda vid Rutgers University använde CCNY-teamet ett proteindesignprogram som heter ProtCAD för att designa 20 olika proteiner. Enligt Koder var datorkoden ny och till skillnad från allt teamet tidigare arbetat med, så det kom som lite av en överraskning att två av deras proteindesigner fungerade ganska snabbt.
"Att ha det första vi försökte med en liten molekyl faktiskt bara fungerade var ganska bra," sa Koder. "I den frånvaron av VX stöter alla negativa laddningar bort varandra och sedan vecklas proteinet ut sig. Och det sträcker sig verkligen, nästan som en pinne. När proteinet binder VX lindas det hela vägen runt molekylen och blir mycket mer kompakt."
Tidigare detektorer för denna typ av molekyler producerade ofta falska positiva från kemikalier som insekticider. Denna nya design kan hjälpa till att förhindra dessa missvisande resultat genom att skanna hela molekylytan ner till en hundra miljondels centimeter.
"Vi får denna anmärkningsvärda specificitet eftersom vi kommer i kontakt med hela molekylen", sa Koder.
Detta arbete lägger till ett snabbt framskridande område av biosensorteknologi som används för att upptäcka närvaron av otroligt små molekyler som kallas biomarkörer. + Utforska vidare
