Los científicos a menudo construyen nuevas moléculas de proteínas al unir grupos de aminoácidos. Estas cadenas de aminoácidos, llamadas polipéptidos, son los componentes básicos necesarios para el desarrollo de fármacos y la creación de nuevos biomateriales.
Sin embargo, el proceso para construir polipéptidos es difícil. Los investigadores informan que han desarrollado un método más rápido, más fácil y más barato para fabricar nuevos polipéptidos que el que estaba previamente disponible. El nuevo enfoque utiliza un proceso simplificado que purifica los precursores de aminoácidos y construye elpolipéptidos al mismo tiempo, a diferencia de los métodos anteriores en los que los procesos eran separados, laboriosos y lentos.
Tradicionalmente, hacer cadenas de polipéptidos ha sido un proceso muy complicado, dijo el profesor de ciencia e ingeniería de materiales de la Universidad de Illinois, Jianjun Cheng, quien dirigió la nueva investigación. Sintetizar y purificar los precursores de aminoácidos, es decir, N-carboxianhidruro o NCA, requiere díasde tedioso esfuerzo, y construir las cadenas de polipéptidos lleva horas o días, dijo.
"El campo nunca ha crecido mucho, en parte porque sintetizar polipéptidos es muy complicado", dijo Cheng. "El NCA tiene muchas impurezas que son difíciles de eliminar. Hasta ahora, la síntesis de polipéptidos de alta calidad requería NCA ultrapuros."
En las células biológicas, las enzimas llamadas ribozimas unen aminoácidos para formar proteínas, dijo Cheng. Este proceso tiene lugar en presencia de agua, sal y muchas otras moléculas. Sin embargo, replicar este proceso en el laboratorio es muy difícil. Métodos actualesrequieren que los investigadores usen moléculas de NCA purificadas y que construyan las cadenas en un ambiente libre de agua
Cheng y sus colegas se inspiraron en las ribozimas, que sobresalen en hacer cadenas de aminoácidos rápidamente mientras las aíslan del entorno celular. El equipo desarrolló un sistema que imita la función de las ribozimas, construyendo las cadenas de aminoácidos rápidamente mientras elimina cualquier molécula que puedacontaminar el sistema. Esto permite a los investigadores construir las cadenas deseadas con NCA que no son puros.
"Esta es la primera vez desde el descubrimiento de la molécula de NCA en 1906 que hemos podido construir cadenas largas usando NCA no purificada", dijo Cheng.
"Trabajé en la purificación de NCA durante varios años y me pareció muy doloroso, porque el proceso requería condiciones sin agua y era técnicamente un desafío", dijo el investigador postdoctoral Ziyuan Song, miembro del laboratorio de Cheng. "Por eso no haymuchos grupos de investigación que trabajan en este campo. Con este método, podemos hacer que más personas se unan y encuentren más aplicaciones ".
El método se puede usar en química, biología e industria, donde las cadenas de proteínas se usan rutinariamente como bloques de construcción para el ensamblaje de moléculas útiles, dijo el investigador.
"Anteriormente, el campo requería químicos especializados como nosotros para hacer estos bloques de construcción", dijo Cheng. "Nuestro nuevo protocolo permite a cualquier persona con habilidades químicas básicas construir los polipéptidos deseados en unas pocas horas".
Los investigadores están investigando cómo ampliar el proceso y explorar la gama completa de aplicaciones químicas y biológicas que permite el nuevo enfoque.
Los investigadores informan sus hallazgos en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
La Fundación Nacional de Ciencias y los Institutos Nacionales de Salud apoyaron este trabajo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, Oficina de Noticias . Original escrito por Ananya Sen. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :