King Mongkut's University of Technology Thonburi (KMUTT)

1 | 2 | 3

Previous Next
สวัสดีฮะทุกคน วันนี้อะตอมจะพามาชมผลงานวิจัยของคณะวิทยาศาสตร์ ที่สุดยอดถึงขั้นได้ตีพิมพ์ลงในวารสาร Nature Chemistry กันเลยทีเดียว 😲😲😲
ช่วง Work from Home ที่ผ่านมา อะตอมได้มีโอกาสไปสัมภาษณ์ออนไลน์กับ ดร.ลีลา รักษ์ทอง อาจารย์ประจำภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มจธ. หนึ่งในสุดยอดทีมวิจัยที่สามารถสร้างโปรตีนรูปแบบสามเกลียวที่มีชื่อว่า “Heteromeric three-stranded coiled coils” เอาล่ะอย่างพึ่งช็อคกันนะฮะ อะตอมจะขยายความให้ฟัง... 🧐🧐🧐🧐
อาจารย์ลีลาเล่าให้ฟังว่า งานวิจัยชิ้นนี้ใช้หลักการทางกระบวนการวิศวกรรมโปรตีน หรือ Protein Engineering เพื่อผลิตโปรตีนสังเคราะห์ให้มีคุณสมบัติที่ดีกว่าหรือมีคุณสมบัติที่แปลกใหม่และแตกต่างจากโปรตีนในธรรมชาติ เสมือนกับการที่สองพี่น้องตระกูลไรท์พยายามประดิษฐ์เครื่องบินเพื่อให้เราสามารถบินได้เหมือนนกนั่นล่ะครับ จนในที่สุด เพื่อนๆ เห็นมั๊ยครับว่า ในปัจจุบันเจ้านกสังเคราะห์หรือที่เราเรียกว่า “เครื่องบิน” นี้เอง สามารถบินได้เร็วกว่านกจริงๆ เสียอีก และยังสามารถพาเราเดินทางจากมุมหนึ่งไปยังอีกมุมของโลกได้ วัตถุประสงค์ทางวิศวกรรมโปรตีนก็เช่นเดียวกันครับ!
😱😱😱😱
โปรตีนสังเคราะห์ในงานวิจัยนี้ ออกแบบมาเพื่อเลียนแบบเอนไซม์ Carbonic Anhydrase ที่พบในตับอ่อนและเซลล์เม็ดเลือดแดงภายในร่างกายของเราเองครับ ซึ่งปกติแล้วเจ้าโปรตีนสังเคราะห์ชนิดนี้จะมีลักษณะเป็นเกลียวแอลฟาพันกัน 3 เส้น (three stranded coiled coil) แล้วเจ้า 3 เส้นนี้มีลำดับกรดอะมิโนเหมือนกันเป๊ะๆ เลยครับ ทีนี้อาจารย์ลีลาเล่าให้ฟังว่า การที่เราจะสร้างแอคทีฟไซต์ที่ดีเพื่อให้มีคุณสมบัติของเอนไซม์ชนิดนี้ตรงตามแบบฉบับในธรรมชาติหรือดีกว่าที่มีในธรรมชาตินั้น เราจะต้องทำให้สภาวะแวดล้อมรอบๆ เจ้าแอคทีฟไซต์เป็นแบบไม่สมมาตร โอ้โห! จะทำยังไงดีล่ะทีนี้ อาจารย์เล่าว่า คิดกันอยู่หลายตลบเลยทีเดียวครับ 🤔🤔🤔
จนในที่สุด!!! ทีมวิจัยจากภาควิชาเคมี มจธ. ร่วมกับทีมวิจัยที่ University of Michigan ประเทศสหรัฐอเมริกา ก็สามารถออกแบบโปรตีนชนิดเกลียวสามเส้นนี้ ให้มีสภาวะแบบไม่สมมาตรได้ ส่งผลให้แอคทีฟไซต์ของโปรตีนสามารถเกิดปฏิกิริยาของเอนไซม์ Carbonic Anhydrase ได้รวดเร็วเกือบเทียบเท่าโปรตีนในธรรมชาติแล้วครับ!
คุณพระ!!! ซึ่งอาจารย์ลีลาได้ไขความลับอย่างสั้น ๆ ว่า การจะทำให้โปรตีนมีคุณสมบัติแบบนี้ได้ ทีมวิจัยได้ใช้โลหะเป็นตัวเหนี่ยวนำให้เกิดการผสมของสายเกลียวทั้งสามให้เป็นแบบชนิดต่างกัน ส่งผลให้แอคทีฟไซต์เกิดสภาวะที่ไม่สมมาตรเหมือนแต่ก่อน ซึ่งเจ้าโปรตีนสังเคราะห์ชนิดใหม่นี้ มีชื่อเรียกเก๋ๆ ว่า “Heterotrimers” !!!
อาจารย์ลีลายังเล่าต่อว่า การศึกษาโครงสร้างโปรตีนชนิดนี้ด้วยเทคนิคโปรตีนเอ็กซเรย์คริสตัลโลกราฟี (Protein X-ray Crystallography) เป็นกุญแจสำคัญที่ทำให้เราเข้าใจการจัดเรียงตัวในระดับอะตอมของโปรตีนอย่างลึกซึ้ง ทำให้กลุ่มวิจัยสามารถพัฒนาโปรตีนเรื่อยมา จนกระทั่งได้ผลลัพธ์เป็นเจ้า Heterotrimers เวอร์ชั่นล่าสุดตัวนี้นี่แหละครับ
นอกจากนี้ กลุ่มวิจัยยังคงรุดหน้าออกแบบและพัฒนาโปรตีนให้มีประสิทธิภาพและมีคุณสมบัติใหม่ๆ ต่อไปอย่างต่อเนื่อง เพื่อการนำวิศวกรรมโปรตีนไปใช้ประโยชน์ในวงการแพทย์ สิ่งแวดล้อม อุตสาหกรรมและเกษตรกรรมต่อไปในอนาคต!!!
แอบกระซิบว่ากำลังจะมี Season2 ของ paper ฉบับนี้อีก ไว้รอติดตามกันนะฮะ โอ้ววววโหววว สุดยอด!!! 🤩🤩🤩🤩🤩
ผลงานชิ้นนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร NATURE CHEMISTRY ปี 2020 (Q1: Impact factor = 21.678 อ้างอิงข้อมูลจาก Journal Citation Report หรือ JCR) ในชื่อผลงาน “Heteromeric Three-Stranded Coiled Coils Designed Using a Pb(II)(Cys)3 Template Mediated Strategy”