Datblygiad o bwys ym maes peirianneg dylunio proteinau

Er mwyn cynhyrchu biogatalyddion newydd, defnyddiodd ymchwilwyr ddull peirianyddol cynaliadwy i gynhyrchu ensym newydd drwy gymorth cyfrifiadur.

Mae ymchwilwyr Prifysgol Caerdydd wedi llwyddo i ailgynllunio catalyddion byd natur i gynhyrchu terpenau trwy ddulliau cynaliadwy. Rhain yw elfennau biolegol allweddol a chymhleth gyda nifer o gymwysiadau mewn meddygaeth ac amaethyddiaeth gynaliadwy.

Cynhyrchir terpenau gan bob math o fywyd, ond dim ond fesul ychydig, ac oherwydd hyn mae eu pensaernïaeth gemegol gymhleth yn gwneud y broses o synthesis confensiynol yn gostus ac yn wastraffus.

Roedd yr ymchwilwyr yn gallu defnyddio dull llawer mwy effeithlon i gynhyrchu terpenau gan ddefnyddio ensymau - rhain yw catalyddion bioddiraddadwy naturiol sy'n gallu creu cemegau o'r fath, yn aml mewn un cam yn unig.

Defnyddiodd grwpiau ymchwil yr Athro Rudolf Allemann (Prifysgol Caerdydd) a Dr Marc van der Kamp (Prifysgol Bryste) gyfuniad o efelychiad cyfrifiadurol ac arbrofi yn y byd go iawn i ailgynllunio grŵp o broteinau biocatalydd a elwir yn derpenau cyfosod i gynhyrchu cyfansoddyn meddyginiaethol actif yn effeithlon.

Gan ddefnyddio efelychiad cyfrifiadurol o'r radd flaenaf, llwyddodd y timau i ailgynllunio strwythur yr ensym i gynhyrchu'r terpenau biolegol a-bulnesene, cyfrwng sydd â'r potensial i atal thrombosis.

Meddai’r Athro Rudolf Allemann: “Mae peirianneg ensymau yn arf hanfodol i ddyfodol cynaliadwy, a thrwy ddefnyddio efelychiad cyfrifiadurol blaengar, rydym wedi gallu ail-raglennu protein sy'n gwneud persawr ag i un sy'n gwneud meddyginiaeth yn effeithlon.

“Gellir weithredu’r dull hwn i derpenau eraill, gan alluogi cynhyrchu mwy effeithiol a darbodus, gydag ystod eang o fanteision posibl gan gynnwys iechyd cynaliadwy i gynhyrchu bwyd.”

Yn rhan o gydweithrediad a ariennir gan y BBSRC, cyhoeddir y gwaith yng nghyfnodolyn ACS Catalysis.