La proteína de diseño actúa como un interruptor para los circuitos celulares
ARRIBA: LOCKR, un complejo de proteína sintética, se transforma de un estado bloqueado (fondo) a un estado abierto cuando se activa una «clave» molecular. (negro) se inserta, exponiendo así un péptido bioactivo (amarillo). IAN HAYDON/UW INSTITUTO DE MEDICINA PARA EL DISEÑO DE PROTEÍNAS
Los científicos han inventado una proteína sintética diseñada para controlar el funcionamiento interno de las células. En un par de artículos, publicados ayer (24 de julio) en Nature, los investigadores demuestran cómo se puede usar la herramienta para modificar la expresión génica, orquestar eventos de unión de proteínas e indicar cambios funcionales en la célula en respuesta. a las condiciones ambientales.
“Las células reciben estímulos, luego tienen que averiguar qué hacer al respecto. Utilizan sistemas naturales para ajustar la expresión génica o degradar proteínas, por ejemplo” dice Bobby Langan, coautor de ambos estudios y ex estudiante graduado de la Universidad de Washington en un anuncio. La herramienta de nuevo diseño, denominada LOCKR for Latching, Orthogonal Cage/Key…
LOCKR consta de seis hélices, estrechamente unidas para formar una jaula. Una de las estructuras helicoidales, unida más suelta que las otras, puede ser desplazada por una molécula específica, la clave. Cuando la llave hace clic en su lugar, la hélice se mueve a un lado y revela un péptido personalizado para realizar una función particular.
En sus estudios demostrativos, los investigadores usaron LOCKR para desencadenar la muerte celular, degradar proteínas específicas y dirigir el movimiento de materiales a través de las células vivas. Las proteínas LOCKR individuales también se pueden conectar para formar circuitos, sistemas capaces de realizar cambios dentro de la célula en respuesta a estímulos internos y externos. Los investigadores primero probaron su herramienta en levadura y luego diseñaron con éxito una versión modificada que funciona en células humanas cultivadas en laboratorio.
Señala el amanecer de las proteínas de diseño de novo, dice Ahmad Khalil, ingeniero biomédico de la Universidad de Boston que no participó en la investigación, en una entrevista con The Washington Post. Las proteínas de novo, diseñadas de principio a fin por humanos, pueden tener ventajas sobre las proteínas naturales reutilizadas. Si bien las proteínas naturales pueden cumplir múltiples funciones y funcionar a través de diferentes mecanismos, las proteínas sintéticas se pueden construir para hacer una sola cosa. LOCKR, que se encuentra entre las primeras proteínas de novo jamás inventadas, solo puede funcionar como un interruptor molecular.
Nicoletta Lanese es pasante en The Scientist. Envíele un correo electrónico a nlanese@the-scientist.com.
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