A capacidade do engenheiro de proteínas de mudança de forma de tratar, a agricultura e além dela abrir novas maneiras.
Quando as proteínas entram em contato com outras moléculas, a forma muda a forma da vida. O resultado é uma esmagamento muscular, realização de luz ou alguma energia fora dos alimentos.
No entanto, essa importante habilidade eliminou o crescente campo da engenharia de proteínas da AI-ui-udhind.
Agora, pesquisadores da UCSF mostraram que é possível produzir novas proteínas que mudam e mudam a forma da natureza. Essa habilidade ajudará os cientistas de novas maneiras a tratar proteínas de engenharia, para limpar a poluição e aumentar o rendimento das culturas.
“Esta pesquisa é o primeiro passo em um caminho que levará à agricultura e ambiente da biomedicina”, disse o professor de bijinização e autor sênior da pesquisa Tanza Cortem, que aparece em 22 de maio CiênciaO
A pesquisa foi apoiada pelos Institutos Nacionais de Saúde.
Os cientistas estão fazendo engenharia estrita de proteínas – proteínas que não podem mudar ou mudar de tamanho – desde os anos 80. Essas proteínas foram usadas pela primeira vez em produtos comerciais que foram limpos. Mais recentemente, eles foram empregados para produzir medicamentos de grande sucesso, como insulina artificial, medicamento para perda de peso GLP -1 e anticorpos para câncer e inflamação.
Embora importantes, essas moléculas imóveis não correspondem às possibilidades de proteínas que podem ser giradas, torcendo e morrendo de maneira complexa e depois retornando à sua forma original, o investigador do Chan-Zuckerberg São Francisco também diz em Cortem.
Ele disse que as proteínas mais importantes para o uso do tratamento são os processos como metabolismo, divisão celular e outras funções básicas da vida. Essas proteínas poderosas são cerca de 1 dos 3 medicamentos afetados pela FDA. Eles mudam de um tamanho para outro para o outro e, novamente, como o interruptor on-off novamente, para facilitar a comunicação novamente.
Um problema irresistível
Essa forma nacional estável, mas dinâmica, requer cálculo de poder e inteligência artificial que não existiam até alguns anos atrás.
O desafio foi enorme, então o aluno da CORTEM e da pós -graduação Amy Guo começou com algo pequeno: uma proteína natural comum dá a capacidade de se mover de uma nova maneira. Guo então fez a parte do balanço da proteína para que pudesse estar ligada ao cálcio, é uma maneira comum que altera o tamanho das proteínas.
“Queríamos criar um método de design que pudesse ser aplicado em muitas situações, por isso nos concentramos em criar uma parte imóvel que faça o que muitas proteínas naturais fazem”, disse ele. “Espera -se que esse movimento também possa ser adicionado a proteínas artificiais estáveis para expandir o que podem fazer”.
O próximo passo em Guor foi criar uma biblioteca virtual de milhares de tamanhos em potencial que pudessem tomar proteínas. Ele escolheu duas formas estáveis para a proteína: uma que pode ligar o cálcio e o outro que não pode.
Em seguida, ele amplia o zoom em áreas específicas da proteína virtual, para ver como os átomos estão interagindo nela. O trabalho que começou antes da epidemia foi acelerado quando o programa de inteligência artificial foi acelerado após o Alfafold 2 estar disponível. Goo o usa para envolver a parte imóvel e capturar o cálcio e depois liberá -lo.
O momento da verdade veio quando os pesquisadores examinaram seu modelo na simulação de computador. Eles se amarraram com o químico farmacêutico da UCSF, Mark Kelly, que usou ressonância magnética atômica para imaginar átomos em uma proteína.
“Fiquei surpreso ao dizer que as simulações fizeram exatamente como eu”, disse Guo, “disse Guo.” Isso realmente me dá confiança de que era real, nós fizemos isso realmente “.
No estado de tratamento, proteínas imóveis de engenharia podem ser usadas em biossensores que alteram o tamanho dos sinais da doença, desencadeiam um aviso. Ou eles podem ser usados como uma proteína -médico que é criada para trabalhar com a química corporal única de uma pessoa.
As proteínas de mudança de forma podem ser projetadas para quebrar plástico ou ajudar a impedir a prevenção de seca ou pragas como o estresse relacionado a plantas. Eles podem até ser usados para fazer metal que pode se reparar quando rachar.
“As possibilidades são realmente infinitas”, disse Guo.
