Los bioquímicos de UCLA han creado la proteína más grande jamás creada que se autoensambla en una "jaula" molecular. La investigación podría conducir a vacunas sintéticas que protejan a las personas de la gripe, VIH y otras enfermedades.

Con un tamaño cientos de veces más pequeño que el de una célula humana, también podría conducir a nuevos métodos de administración de productos farmacéuticos dentro de las células, oa la creación de nuevos materiales a nanoescala.

El ensamblaje de proteínas, que tiene forma de cubo, se construyó a partir de 24 copias de una proteína diseñada en el laboratorio de Todd Yeates, profesor de química y bioquímica de UCLA. Es poroso, más que cualquier otro ensamblaje de proteínas jamás creado, con grandes aberturas que permitirían la entrada y salida de otras moléculas de proteína grandes.

La investigación se publicó recientemente en línea en la revista Química de la naturaleza y aparecerá en una futura edición impresa.

Sí, el autor principal del estudio, ha buscado construir estructuras proteicas complejas que se autoensamblan desde que publicó por primera vez una investigación sobre proteínas autoensambladas en 2001. En 2012, él y sus colegas produjeron una jaula molecular autoensamblable hecha de 12 piezas de proteínas combinadas perfectamente como piezas de un rompecabezas. Ahora lo han hecho con 24 piezas, y actualmente están intentando diseñar una jaula molecular con 60 piezas. La construcción de cada proteína más grande presentó nuevos desafíos científicos, pero los tamaños más grandes podrían transportar potencialmente más "carga".

En principio, estas estructuras moleculares deberían poder transportar carga que luego podría liberarse dentro de las células, dijo Yeates, quien es miembro del Instituto de Genómica y Proteómica del Departamento de Energía de UCLA y del Instituto de NanoSistemas de California en UCLA.

La investigación de Yeates fue financiada por la National Science Foundation y el UCLA-DOE Institute of Genomics and Proteomics. El autor principal fue Yen-Ting Lai, quien realizó la investigación como estudiante graduado de UCLA en el laboratorio de Yeates y ahora es un becario postdoctoral en la Universidad Estatal de Arizona.

El cubo molecular es probablemente demasiado poroso para servir como contenedor, para medicamentos, por ejemplo, dentro de un cuerpo humano. "Pero los principios de diseño para hacer una jaula más cerrada serían los mismos, "Yeates dijo, agregando que hay formas de hacer que la jaula sea menos estable cuando entra en una celda, para que soltara su carga, como una toxina que podría matar una célula cancerosa.

Yeates dijo que el método de su laboratorio también podría conducir a la producción de vacunas sintéticas que imitarían lo que ve una célula cuando está infectada por un virus. Las vacunas provocarían una fuerte respuesta del sistema inmunológico del cuerpo y quizás brindarían una mejor protección contra las enfermedades que las vacunas tradicionales.

Yeates ha iniciado una colaboración de investigación con Peter Kwong, jefe de la sección de biología estructural de los Institutos Nacionales de Salud y líder nacional en biología estructural de virus de enfermedades. Llevarán a cabo investigaciones sobre la unión de antígenos virales a jaulas moleculares.