Una estructura de proteína inusual conocida como "lámina beta ondulada", predicha por primera vez en 1953, ahora se ha creado en el laboratorio y se ha caracterizado en detalle mediante cristalografía de rayos X.

Los nuevos hallazgos, publicados en julio en Chemical Science , puede permitir el diseño racional de materiales únicos basados ​​en la arquitectura de láminas onduladas.

"Nuestro estudio establece la configuración de la capa de hoja beta ondulada como un motivo con características generales y abre el camino hacia el diseño basado en la estructura de arquitecturas moleculares únicas, con potencial para el desarrollo de materiales y aplicaciones biomédicas", dijo Jevgenij Raskatov, profesor asociado de química y bioquímica. en UC Santa Cruz y autor correspondiente del artículo.

Las proteínas vienen en una enorme variedad de formas y tamaños para llevar a cabo sus innumerables funciones estructurales y funcionales en las células vivas. Ciertos motivos estructurales comunes, como la hélice alfa, se encuentran en muchas estructuras de proteínas.

La lámina ondulada es una variación de la lámina beta plisada, un motivo estructural bien conocido que se encuentra en miles de proteínas. Linus Pauling y Robert Corey describieron la lámina beta ondulada en 1953, dos años después de introducir el concepto de lámina beta plisada. Si bien la lámina beta plisada es bien conocida y, a menudo, se la llama simplemente lámina beta, la lámina ondulada siguió siendo una estructura en gran parte teórica durante décadas.

En un estudio anterior publicado en Chemical Science en 2021, el equipo de Raskatov informó haber obtenido una estructura de hoja beta ondulada al mezclar un pequeño péptido con cantidades iguales de su imagen especular. Los investigadores utilizaron formas especulares de trifenilalanina, un péptido corto que consta de tres aminoácidos de fenilalanina. Los péptidos de imagen especular se unieron en pares para formar "dímeros" con la estructura predicha, pero no formaron la topografía extendida, periódica y ondulada de la capa beta de la hoja hipotetizada por Pauling y Corey.

"Los dímeros se empaquetaron en estructuras de capas en espiga, lo que planteó dudas sobre si la configuración de capas de láminas beta onduladas periódicas era viable", dijo Raskatov.

En el nuevo estudio, los investigadores sustituyeron una de las trifenilalaninas por otros aminoácidos para crear tripéptidos ligeramente diferentes y sus imágenes especulares. Usando estos nuevos tripéptidos, pudieron crear tres sistemas de péptidos de agregación diferentes que formaron capas de láminas beta onduladas antiparalelas extendidas, en las que las hebras de péptidos de imagen especular se organizaron de manera alterna. Los resultados de la cristalografía de rayos X mostraron que las estructuras cristalinas están en excelente acuerdo general con las predicciones realizadas por Pauling y Corey. + Explora más

Los péptidos de imagen especular forman una estructura de "hoja ondulada" predicha en 1953