Una proteína de detección de VX diseñada por Koder Lab en CCNY. Crédito:Laboratorio Koder/CCNY
El profesor asociado de física del City College de Nueva York, Ronald Koder, y su equipo en Koder Lab están avanzando en el campo de la detección molecular mediante el desarrollo de las primeras proteínas que pueden detectar un agente nervioso mortal llamado VX en tiempo real y sin falsos positivos de los insecticidas.
VX está clasificado como una neurotoxina y un agente de guerra química increíblemente mortal que algunas naciones han utilizado en asesinatos. Puede causar daño cerebral permanente en aquellos que sobreviven a la exposición.
Estos hallazgos que pueden salvar vidas se publican en la edición de julio de 2022 de Science Advances , con el miembro del laboratorio Jim McCann como autor principal del artículo. Describe el diseño de dos proteínas que detectan la neurotoxina cambiando su forma en presencia de VX.
En colaboración con Douglas Pike y Vikas Nanda de la Universidad de Rutgers, el equipo de CCNY utilizó un programa de diseño de proteínas llamado ProtCAD para diseñar 20 proteínas diferentes. Según Koder, el código de la computadora era nuevo y no se parecía a nada con lo que el equipo hubiera trabajado anteriormente, por lo que fue un poco sorprendente que dos de sus diseños de proteínas funcionaran con bastante rapidez.
"Tener lo primero que probamos con una molécula pequeña realmente funcionó fue bastante bueno", dijo Koder. "En esa ausencia de VX, todas las cargas negativas se repelen entre sí y luego la proteína se despliega. Y realmente se extiende, casi como un palo. Cuando la proteína se une a VX, envuelve toda la molécula y se vuelve mucho más compacta".
Los detectores anteriores para este tipo de molécula a menudo producían falsos positivos de productos químicos como los insecticidas. Este nuevo diseño puede ayudar a evitar esos resultados engañosos al escanear toda la superficie molecular hasta una cienmillonésima de centímetro.
"Obtenemos esta especificidad notable porque estamos haciendo contacto con la molécula completa", dijo Koder.
Este trabajo se suma a un campo de rápido avance de la tecnología de biodetección utilizada para detectar la presencia de moléculas increíblemente pequeñas llamadas biomarcadores. Nueva información a nivel atómico sobre el tiempo de residencia del fármaco objetivo