Investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia, han desarrollado un método único para estudiar proteínas que podría abrir nuevas puertas para la investigación medicinal. Mediante la captura de proteínas en una nanocápsula de vidrio, los investigadores han podido crear un modelo únicode proteínas en ambientes naturales. Los resultados se publican en la revista científica pequeño
Las proteínas buscan objetivos y llevan a cabo muchas tareas diferentes necesarias para la supervivencia y las funciones de las células. Esto las hace interesantes para el desarrollo de nuevos medicamentos, particularmente aquellas proteínas que se encuentran en la membrana celular y gobiernan qué moléculas pueden ingresarla célula y cuáles no lo son. Esto significa que comprender cómo funcionan esas proteínas es un desafío importante para desarrollar medicamentos más avanzados. Pero esto no es tarea fácil: tales proteínas son muy complejas. Hoy en día se utilizan varios métodos diferentes para obtener imágenes de las proteínas, pero ningún método ofrece una solución completa al desafío de estudiar las proteínas de membrana individuales en su entorno natural.
Un grupo de investigación de la Universidad Tecnológica de Chalmers, bajo el liderazgo de Martin Andersson en el Departamento de Química e Ingeniería Química, ahora ha utilizado con éxito la Tomografía por sonda atómica para obtener imágenes y estudiar proteínas. La tomografía por sonda atómica ha existido durante un tiempo, pero ha existidono se ha utilizado previamente de esta manera, sino para investigar metales y otros materiales duros.
"Fue en relación con un estudio de las superficies de contacto entre el esqueleto y los implantes cuando descubrimos que podíamos distinguir los materiales orgánicos en el hueso con esta técnica. Eso nos dio la idea de desarrollar aún más el método para las proteínas", dice Martin Andersson.
El desafío consistía en desarrollar un método para mantener las proteínas intactas en su entorno natural. Los investigadores lograron esto con éxito al encapsular la proteína en un trozo de vidrio extremadamente delgado, de solo alrededor de 50 nanómetros de diámetro un nanómetro es 1 / millonésima deun milímetro. Luego cortaron la capa más externa del vidrio usando un campo eléctrico, liberando la proteína átomo por átomo. La proteína podría recrearse en 3D en una computadora.
Los resultados del estudio se han verificado mediante la comparación con modelos tridimensionales existentes de proteínas conocidas. En el futuro, los investigadores refinarán el método para mejorar la velocidad y la precisión.
El método es innovador de varias maneras. Además de modelar la estructura tridimensional, al mismo tiempo revela la composición química de las proteínas.
"Nuestro método ofrece muchas buenas soluciones y puede ser un fuerte complemento de los métodos existentes. Será posible estudiar cómo se construyen las proteínas a nivel atómico", dice Martin Andersson.
Con este método, potencialmente todas las proteínas pueden estudiarse, algo que actualmente no es posible. Hoy, solo alrededor del uno por ciento de las proteínas de membrana se han analizado estructuralmente con éxito.
"Con este método, podemos estudiar proteínas individuales, a diferencia de los métodos actuales que estudian una gran cantidad de proteínas y luego crean un valor promedio", dice Gustav Sundell, investigador del grupo de investigación de Martin Andersson.
Con la Tomografía por sonda atómica, también se puede obtener información sobre la masa de un átomo.
"Debido a que recopilamos información sobre las masas de los átomos en nuestro método, significa que podemos medir el peso. Entonces, por ejemplo, podemos crear pruebas en las que las moléculas medicinales se combinen con diferentes isótopos, dándoles diferentes masas, lo que hace quepueden distinguirse en un estudio. Debería contribuir a acelerar los procesos para construir y probar nuevos medicamentos ", dice Mats Hulander, investigador del grupo de Martin Andersson.
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Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Chalmers . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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