Группа биохимиков из Вашингтонского университета разработала способ создания белков, которые могут переходить от сборки к разборке посредством аллостерического контроля. В своей статье, опубликованной в журнале Nature, группа подробно описывает свой процесс разработки и то, насколько хорошо он работал до сих пор во время тестирования.

А. Джошуа Ванд из Техасского университета A&M опубликовал статью в рубрике News and Views в том же номере журнала, в которой объясняет, почему возможность заставить белок собираться или разбираться в присутствии эффектора стала важной целью химиков, и описывает работу, проделанную командой в этом новом начинании.

Предыдущие исследования показали, что если бы химики могли создавать белки, которые по команде собираются в желаемые формы, результаты можно было бы использовать для весьма специфических целей, например, для создания белка в форме клетки, который мог бы доставлять лекарство в определенную часть тела в терапевтических целях.

Предыдущие исследования также показали, что если такой механизм может быть разработан с помощью процесса, известного как аллостерическая регуляция, то потребуется определенный триггер — тот, который химики называют эффектором. Чтобы достичь этого, исследовательская группа использовала несколько ранее разработанных ими методов.

Один из таких методов включал использование приложения ИИ для помощи в прогнозировании структуры белка с учетом списка атрибутов. Другой включал создание белка с шарниром, который мог принимать две разные формы. А третий включал способ соединения определенных белков вместе.

Новая техника включала использование нескольких из этих методов вместе. Например, они использовали приложение ИИ для разработки желаемого белка, который имел бы двойные ребристые плечи и шарнир — такой белок, как отметила команда, был бы стабильным, но мог бы сгибаться в своем шарнире. Они также отметили, что шарнир можно использовать в качестве датчика для обнаружения эффектора.

Затем они использовали конструкцию ИИ для создания реального белка, используя свои шарнироподобные белки и недавно разработанную технологию их соединения, а также датчик на шарнире для реагирования на заданный эффектор.

Чтобы проверить свои идеи о строительных блоках, исследовательская группа создала несколько белков с разными формами, используя разные эффекторы. Одним из таких примеров был белок, который принимал кольцевую структуру при контакте с эффектором на основе пептида. Группа также обнаружила, что они могут создавать белки, которые будут цепляться за другие белки, которые они построили, что приведет к появлению новых структур.

Источник: Nature