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Un aiuto all'evoluzione delle proteine

La ricerca europea sta sfruttando l'evoluzione darwiniana (selezione naturale del più forte) in laboratorio. Gli scienziati stanno creando e setacciando librerie di proteine alla ricerca di nuovi enzimi e anticorpi da utilizzare nei settori della chimica fine, farmaceutico, consumer care, alimentare e dei mangimi.
Un aiuto all'evoluzione delle proteine
L'evoluzione diretta è utilizzata nell'ingegneria delle proteine per far evolvere gli acidi nucleici o le proteine verso uno scopo predefinito. Imitando il processo della selezione naturale, il metodo prevede di "mutare" o modificare una proteina e analizzare le molecole derivate per verificarne l'utilità.

Il progetto ENEFP ("European network on directed evolution of functional proteins") è composto da gruppi accademici e industriali. I laboratori dispongono di personale esperto e attrezzature di ultima generazione. Gli strumenti includono quelli per l'enzimologia meccanicistica e una piattaforma tecnologica con phage display, compartimentazione in vitro, ribosome display, marcatura selettiva delle proteine e screening ad alta processività di goccioline microfluidiche.

Completato nel 2012, il progetto quadriennale ha lavorato sugli enzimi per scopi terapeutici, che includevano la beta-lattamasi per la ricerca sugli antibiotici, le sulfotransferasi citosoliche e una lipasi terapeutica.

Per l'evoluzione diretta il team ha sviluppato strumenti per facilitare e guidare l'orientamento delle modifiche nelle proteine. Molti enzimi estremamente specifici possono catalizzare altre reazioni minori che sono sotto selezione neutrale. Anche questi cosiddetti enzimi promiscui vengono studiati da ENEFP, e ciò amplia considerevolmente la rete per la scoperta di proteine utili.

Altre attrezzature e attività in corso includono un nuovo sistema di esposizione delle proteine e un biosensore raziometrico a fluorescenza, oltre a un neurotrasmettitore (acido gamma-aminobutrico). Sul fronte degli enzimi il team sta studiando l'ottimizzazione di una lipasi per l'espressione in altri ospiti, la scoperta di enzimi che rimuovono gruppi amminici per creare amminoacidi non naturali, e lo sviluppo di esterasi con stereoselettività più elevata.

I membri di ENEFP hanno anche ideato un programma completo di formazione per giovani ricercatori che include tecniche sperimentali e un corso estivo sull'ingegneria delle proteine, oltre a lezioni e workshop su imprenditoria e industria.

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