Los científicos a menudo construyen nuevas moléculas de proteínas enlazando grupos de aminoácidos. Estas cadenas de aminoácidos, llamados polipéptidos, son los componentes básicos necesarios en el desarrollo de fármacos y la creación de nuevos biomateriales.

El proceso de construcción de polipéptidos es difícil, sin embargo. Los investigadores informan que han desarrollado una Un método más fácil y económico para fabricar nuevos polipéptidos que el que estaba disponible anteriormente. El nuevo enfoque utiliza un proceso simplificado que purifica los precursores de aminoácidos y construye los polipéptidos al mismo tiempo. a diferencia de los métodos anteriores en los que los procesos estaban separados, laborioso y lento.

Tradicionalmente, hacer cadenas polipeptídicas ha sido un proceso muy complicado, dijo el profesor de ciencia e ingeniería de materiales de la Universidad de Illinois, Jianjun Cheng, quien dirigió la nueva investigación. Sintetizando y purificando los precursores de aminoácidos, a saber, N-carboxianhídrido, o NCA, requiere días de tedioso esfuerzo, y la construcción de las cadenas polipeptídicas lleva de horas a días, él dijo.

"El campo nunca ha crecido mucho, en parte porque sintetizar polipéptidos es muy complicado, "Dijo Cheng." NCA tiene muchas impurezas que son difíciles de eliminar. Hasta ahora, la síntesis de polipéptidos de alta calidad requería NCA ultrapuros ".

En células biológicas, las enzimas llamadas ribozimas unen los aminoácidos para formar proteínas, Cheng dijo. Este proceso tiene lugar en presencia de agua, sal y muchas otras moléculas. Replicar este proceso en el laboratorio es muy difícil, sin embargo. Los métodos actuales requieren que los investigadores utilicen moléculas de NCA purificadas y construyan las cadenas en un entorno sin agua.

Cheng y sus colegas se inspiraron en las ribozimas, que se destacan en la fabricación de cadenas de aminoácidos rápidamente mientras las aíslan del entorno celular. El equipo desarrolló un sistema que imita la función de las ribozimas, construyendo las cadenas de aminoácidos rápidamente mientras se eliminan las moléculas que podrían contaminar el sistema. Esto permite a los investigadores construir las cadenas deseadas con NCA que no son puras.

"Esta es la primera vez desde el descubrimiento de la molécula de NCA en 1906 que hemos podido construir cadenas largas utilizando NCA no purificado, "Dijo Cheng.

"Trabajé en la purificación de NCA durante varios años y me resultó muy doloroso, porque el proceso requería condiciones libres de agua y era técnicamente desafiante, "dijo el investigador postdoctoral Ziyuan Song, miembro del laboratorio de Cheng. "Por eso no hay muchos grupos de investigación trabajando en este campo. Con este método, podemos conseguir que más personas se unan y encuentren más aplicaciones ".

El método se puede utilizar en química, biología e industria, donde las cadenas de proteínas se utilizan habitualmente como bloques de construcción para el ensamblaje de moléculas útiles, dijo el investigador.

"Previamente, el campo requería químicos especializados como nosotros para hacer estos bloques de construcción, ", Dijo Cheng." Nuestro nuevo protocolo permite a cualquier persona con habilidades químicas básicas construir los polipéptidos deseados en unas pocas horas ".

Los investigadores están investigando cómo ampliar el proceso y explorar la gama completa de aplicaciones químicas y biológicas que permite el nuevo enfoque.

Los investigadores informan sus hallazgos en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .