České bílkoviny ve vesmíru

České bílkoviny ve vesmíru

Evropskou družici Foton M3 vynesla 14. září ve 13 hodin středoevropského letního času do vesmíru ruská raketa Sojuz-U. Mezi 43 experimenty, připravenými Evropskou vesmírnou agenturou ESA, byl i jeden, na kterém intenzivně pracovali i brněnští vědci. Ve vesmíru létaly bílkoviny, pocházející z brněnské laboratoře.

"Mise Fotonu M3 je součástí programu ESA v biologických a fyzikálních vědách," řekl Josef Winter, vedoucí divize ESA pro mikrogravitaci. "Je to mimořádná příležitost pro evropské vědce!"

Bílkoviny (proteiny) jsou jednou ze základních chemických struktur všech živých organismů. Jak rozmanitý je život, tak rozmanité jsou i jejich struktury. Známe jich statisíce druhů. K tomu, aby mohli vědci poznat strukturu bílkoviny, ovšem potřebují nejprve získat její krystaly. Růst krystalů v podmínkách pozemských laboratoří je bohužel příliš ovlivňován zemskou přitažlivostí a také molekulárním prouděním kapaliny, z níž bílkovina krystalizuje. Navíc každá krystalizuje za jiných podmínek. A aby problémů nebylo málo, krystaly dlouho nevydrží.

Když se ESA rozhodla, že provede biologické experimenty ve vesmíru, vědci z laboratoře krystalografických studií univerzity ve španělské Granadě navrhli studium krystalů proteinů. Pak už to připomíná pohádku o kohoutkovi a slepičce. Španělé se v roce 2000 setkali na kongresu v USA s Ivanou Kutou Smatanovou z Laboratoře biomembrán při Ústavu fyzikální biologie Jihočeské univerzity. Poněvadž pracovali na stejném problému, navrhli jí spolupráci. A když se rozhodli jít do vesmírného experimentu, šli do něj společně. "Experimentem zjistíme, zda podmínky ve vesmíru ovlivní kvalitu proteinových krystalů. Budeme mít lepší data ke zpracování a tím i kvalitnější strukturu," říká Smatanová. Jenže k tomu potřebovala bílkoviny. Dík společnému výzkumu v rámci Centra biokatalýzy a biotransformace se znala s pracovníky Masarykovy univerzity v Brně, obrátila se na ně. Přírodovědecká fakulta této univerzity nedávno založila biotechnologickou spin-off, společnost Enantis, která nabídla k experimentu komerčně zajímavé hydrolytické bakteriální proteiny. Kruh se uzavřel, "slepička s vodou dorazila ke kohoutkovi".

Kapsle s brněnskými bílkovinami přistála 27. září v kazašské stepi. Španělé si přijeli pro inkubátor a odvezli vzorky na synchrotron do Grenoblu. Teprve tam zjistí, zda se jejich předpoklady o lepším růstu krystalů ve stavu beztíže potvrdily. Pak už výsledky poputují do Českých Budějovic i do Brna.

Firma Enantis byla založena v roce 2005 a našla střechu nad hlavou v Jihomoravském inovačním centru. Od začátku vyvíjela intenzivní činnost. Její zaměstnanci navázali na svou vědeckou činnost v Loschmidtových laboratořích Masarykovy univerzity a vstoupili i do spolupráce s VOP-026 ve Šternberku, divizí Vojenského technického ústavu ochrany. Enzymy vyrobené v Enantisu mohou úspěšně dekontaminovat vojenské přístroje. Spolupráce s Vojenským technickým ústavem ochrany přinesla firmě další významný úspěch - patent na likvidaci yperitu enzymy. Dosavadní látky na likvidaci yperitu byly vždy chemického původu, byly tedy agresivnější a víc zatěžovaly i okolní prostředí. Enzym z brněnských laboratoří je podle vědců mnohem účinnější. Jedna molekula zneškodní tisíce molekul yperitu. Není tedy divu, že se o patent zajímají armády z řady zemí.

Pracovníci Enantisu ve spolupráci s partnery vyvíjejí také recepturu dekontaminační směsi, která bude koncem roku testována v rámci ověřovacího pilotního testu členských států NATO. "NATO má expertní skupinu, která je odpovědná za řešení následků případného chemického, biologického, radiologického či nukleárního útoku. Ta si vyžádala ověření enzymatické technologie dekontaminace interiérů letadel. Jsme pravděpodobně v zemích NATO jediní, kteří mohou technologii dekontaminace yperitických látek nabídnout," říká šéf výzkumné skupiny Enantisu Jiří Damborský.

Od roku 2006 má Enantis také smlouvu o výzkumu se společností CPN, s. r. o., na výrobu rekombinovaných proteinů. Tyto proteiny budou využívány v chemickém, farmaceutickém a vojenském průmyslu. Ke zlepšení struktury těchto proteinů možná pomohou Enantisu i výsledky studia bílkovin, které se proletěly ve vesmíru.

Aleš Bluma