Un sistema innovador para el diseño de nuevas proteínas
Las proteínas son fundamentales para todos los procesos de la vida y, por tanto, desempeñan un papel clave en la salud y la enfermedad. Por tanto, la capacidad para diseñar nuevas funciones en las proteínas tiene una gran importancia tanto para obtener información sobre rutas bioquímicas no caracterizadas como para diseñar nuevos agentes terapéuticos. Para logra esto, los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea INTERACTION DESIGN (De novo design of affinity, specificity, and multispecificity in synthetic protein interaction networks) combinaron la genética con la biología molecular a fin de crear complejos proteicos con niveles predeterminados de especificidad y afinidad. En primer lugar, los investigadores emplearon una red sintética basada en una proteína transportadora de grupos acilos y sus distintos ligandos. Estos modificaron la afinidad de la proteína con respecto a sus ligandos mediante sustituciones de residuos y estudiaron su afinidad y especificidad. Seguidamente, se optimizaron estas dos características a través de la selección experimental in vitro de las variantes con mayor afinidad. Posteriormente, el equipo se centró en la generación de anticuerpos y enzimas, y empleó algoritmos informáticos y métodos experimentales para modificar y diseñar moléculas específicas. Este método proporcionó nuevas especificidades moleculares en las redes de interacción proteica. A nivel general, los investigadores observaron que los ciclos iterativos de desarrollo algorítmico y las pruebas experimentales mejoraban significativamente la estabilidad de las proteínas diseñadas. Este algoritmo de diseño totalmente automatizado no solo es útil para diseñar anticuerpos, enzimas y componentes de vacunas, sino que además podría ser aprovechado para modificar la estabilidad de proteínas relacionadas con diferentes enfermedades. En conjunto, el sistema desarrollado por INTERACTION DESIGN tiene el potencial de contribuir a la investigación, la biotecnología y la salud pública.
