Создан искусственный аппарат Гольджи - Гранит науки - 2009-08-12

Создан искусственный аппарат Гольджи – синтетический аналог природной внутриклеточной структуры, которая ответственна за выведение наружу веществ, синтезируемых клеткой

Аппарат Гольджи – это вторая органелла, созданная в лаборатории. Первой, напомню, была рибосома, клеточная фабрика белков, о сборке которой в марте этого года сообщил известный молекулярный биолог Джордж Черч (George Church). Синтетический аппарат Гольджи сделали ученые Политехнического Института Ренселлера (Rensselaer Polytechnic Institute) в Трое, штат Нью-Йорк – группа под руководством Роберта Линхардта (Robert Linhardt), также известного своими работами в области биомедицинского материаловедения. О том, как в созданной этими исследователями системе микротрубочек, воспроизводящих функции аппарата Гольджи, можно получить, в частности, гепарин, авторы пишут в сегодняшнем номере журнала американского химического общества (Journal of the American Chemical Society, Aug 12, 2009). Гепарин широко используется в медицине как средство, предотвращающее образование тромбов, которые закупоривают кровеносные сосуды. Получают это лекарство из слизистой кишечника свиньи или из бычьей легочной ткани, в аппарате Гольджи клеток этих тканей он и вырабатывается. Потребность в гепарине огромна, его рынок оценивается в 6 миллиардов долларов. Аналог аппарата Гольджи, созданный в Ренселлере, представляет собой чип, который состоит из полых микротрубочек.

Цифровое устройство позволяет контролировать движение одной микроскопической капельки, к которой добавляются ферменты и сахара, потом эту капельку можно разделить и создать молекулярную цепочку вещества, сходного с гепарином. «Мы можем контролировать процесс, также как это делает аппарат Гольджи» - говорит Линхардт. Дело в том, что аппарат Гольджи не только выводит синтезируемые вещества, но и обеспечивает конечные этапы синтеза, в том числе и правильную упаковку белков перед высвобождением из клетки. В настоящее время ученые знают, что собой представляет гепарин и какие ферменты необходимы для его синтеза, но они не знают, как именно он получается. Пробуя различные реагенты в различных количествах и сочетаниях, варьируя время реакции в искусственном аппарате Гольджи можно установить все этапы синтеза этого вещества и других важных молекул. Как сообщает массачусетское издание Technology Review, Линхардт уверен, что с помощью микрочипа и финансовой поддержки от Национальных Институтов Здоровья (National Health Institutes) он сможет довести биоинженерный гепарин до клинических испытаний в ближайшие пять лет.