(Phys.org) - Investigadores de la Universidad de Washington en Seattle y la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA) ha desarrollado un enfoque computacional para diseñar proteínas especializadas que se ensamblan para formar jaulas de nanopartículas que pueden usarse para administrar medicamentos a tumores y otros sitios de enfermedad. Publicado en la revista Science, esta investigación podría utilizarse para crear jaulas de nanopartículas a partir de cualquier cantidad de proteínas diferentes, con aplicaciones potenciales en los campos de la medicina y la biología molecular.

El investigador de UCLA, David Yeates, dirigió este estudio. Él y sus colegas utilizaron modelos informáticos para identificar dos proteínas que podrían combinarse para formar piezas de rompecabezas tridimensionales de forma perfecta. Doce de estas piezas especializadas encajan para crear una jaula molecular de una mera fracción del tamaño de un virus.

Las proteínas diseñadas específicamente se entrelazan para formar una red hueca que podría actuar como un recipiente para la administración de fármacos. En principio, sería posible unir una secuencia de reconocimiento para las células cancerosas en el exterior de la jaula junto con un agente quimioterapéutico. Como está diseñado actualmente, las jaulas de proteínas ensambladas son lo suficientemente porosas como para que un medicamento colocado en el interior probablemente se escape durante el proceso de administración. Los investigadores ahora están realizando estudios de modelado por computadora para diseñar una nueva jaula molecular con un interior que estará mejor sellado.

En un segundo artículo que también se publicó en Science, El Dr. Yeates y su colega de la Universidad de Washington, David Baker, describen cómo crearon jaulas moleculares de diseño similar utilizando múltiples copias de la misma proteína como bloques de construcción. Los científicos controlan la forma de la jaula calculando la secuencia de aminoácidos necesaria para unir las proteínas en los ángulos correctos. Este método alternativo representa un enfoque más versátil en teoría porque requiere solo un tipo de proteína para formar una estructura, Dijo el Dr. Yeates.

Este trabajo se describe en dos artículos titulados, "Estructura de una jaula de 16 nm diseñada con oligómeros de proteínas, "y" Diseño computacional de nanomateriales proteicos autoensamblados con precisión a nivel atómico ". Los resúmenes de estos artículos están disponibles en el sitio web de la revista.