Phacogen hợp tác với Đại học Daegu công bố trên Proteins (Wiley — Q1, SCIE) công trình giải mã cơ chế thích nghi lạnh của enzyme Glutaredoxin 3: một cầu muối α1–α3 bổ sung giúp ổn định vùng hoạt động khi thiếu Tyr69.
Trong hành trình nghiên cứu khoa học, có những phát hiện nhỏ ở cấp độ phân tử nhưng lại mang ý nghĩa to lớn cho sự sống còn và công nghệ tương lai. Một trong số đó là nghiên cứu mới nhất do Viện Công nghệ Phacogen phối hợp cùng Đại học Daegu (Hàn Quốc), vừa được công bố trên tạp chí quốc tế uy tín Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics (Wiley – Q1, SCIE).
.
Công trình tập trung làm rõ cơ chế thích nghi lạnh của enzyme Glutaredoxin 3 (Grx3) – một oxidoreductase quan trọng giúp tế bào bảo vệ trước stress oxy hoá.
Glutaredoxin 3 – enzyme bảo vệ tế bào và bí mật thích nghi lạnh
Glutaredoxin 3 (Grx3) là enzyme thuộc lớp I, có cấu trúc thioredoxin fold đặc trưng và phụ thuộc glutathione (GSH) để thực hiện phản ứng khử.
.
Ở vi khuẩn ưa ấm như E. coli, Tyr69 trên helix α3 hoạt động như một “chìa khoá” giúp enzyme duy trì sự ổn định cấu trúc và ái lực cao với GSH. Nhưng ở vi khuẩn ưa lạnh Sphingomonas sp., Tyr69 vắng mặt. Thay vào đó, tự nhiên đã “thiết kế lại” enzyme bằng cách hình thành một cầu muối α1–α3 bổ sung, hoạt động như “neo phân tử” giúp enzyme bền vững trước giá lạnh. Thí nghiệm đã chứng minh:
.
- Khi bổ sung lại acid amin thơm vào α3 của Grx3 ưa lạnh, độ bền nhiệt và ái lực GSH tăng rõ rệt.
.
- Khi loại bỏ Tyr69 khỏi Grx3 ở E. coli, enzyme trở nên kém ổn định.
.
Những kết quả này cho thấy: thiên nhiên có thể linh hoạt thay đổi “công cụ phân tử” – từ acid amin thơm đến cầu muối – để đảm bảo enzyme vẫn hoạt động trong những điều kiện khắc nghiệt.
Ý nghĩa khoa học và ứng dụng thực tiễn
+ Về khoa học cơ bản: Nghiên cứu này làm sáng tỏ cách protein tiến hoá để thích nghi với nhiệt độ môi trường. Đây là một ví dụ điển hình về “sự đánh đổi tiến hoá” – khi mất đi một thành phần quan trọng (Tyr69), hệ thống lại bù đắp bằng một cơ chế khác (cầu muối α1–α3).
.
+ Về ứng dụng công nghệ: Phát hiện này mở ra hướng thiết kế enzyme bền vững theo nhiệt độ – một lĩnh vực có giá trị cao trong:
.
+ Công nghệ sinh học: sản xuất enzyme công nghiệp chịu lạnh/nhiệt.
.
+ Y sinh học: tạo enzyme ổn định trong các môi trường sinh lý đặc biệt.
.
+ Công nghiệp chế biến: ứng dụng enzyme ở điều kiện khắc nghiệt mà vẫn duy trì hoạt tính.
.
Nói cách khác, đây là nền móng khoa học cho enzyme engineering, giúp tạo ra các enzyme “đo ni đóng giày” cho từng điều kiện công nghệ cụ thể.
Vai trò tiên phong của Phacogen
Công trình được đồng thực hiện bởi ThS. Trần Vân Trang – chuyên gia R&D cùng cộng sự tại Viện Công nghệ Phacogen, phối hợp với nhóm nghiên cứu từ Đại học Daegu (Hàn Quốc). Việc xuất hiện trên một tạp chí quốc tế uy tín không chỉ là dấu mốc khoa học của Việt Nam, mà còn thể hiện rõ khát vọng hội nhập và vai trò tiên phong của Phacogen trong đổi mới công nghệ sinh học từ nền tảng nghiên cứu cơ bản.
.
Với triết lý “nghiên cứu để kiến tạo giá trị ứng dụng”, Phacogen kiên định theo đuổi hành trình đưa khoa học Việt Nam ra thế giới – nơi mỗi công trình khoa học là một minh chứng cho trí tuệ, bản lĩnh và trách nhiệm quốc tế.
Đọc toàn văn công trình tại: Crucial Role of an Additional α1–α3 Salt Bridge in Stabilizing the Active Site of Sphingomonas sp. Glutaredoxin 3 for Cold Adaptation
.
DOI: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/prot.70001
