EspañolVistas:0 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2023-08-01 Origen:Sitio
Cada proteína de su cuerpo está formada por los mismos 20 componentes básicos llamados aminoácidos. Pero el hecho de que la naturaleza esté estancada con un conjunto de herramientas limitado no significa que los humanos no puedan ampliarlo.
Un estudio publicado en Ciencia El 27 de julio, un equipo que incluye químicos de Pitt describe una nueva y poderosa forma de crear aminoácidos 'no naturales', que podrían encontrar uso en terapias basadas en proteínas y abrir nuevas ramas de la química orgánica.
'Esta es una transformación completamente nueva: nueva para la naturaleza y nueva para la química', dijo Peng Liu, profesor de química en la Escuela de Artes y Ciencias Kenneth P. Dietrich y autor correspondiente del artículo. 'Decirle a una enzima que cree una configuración antinatural de un aminoácido es inusual y hay que hacerlo con bioingeniería cuidadosa'.
Cambie solo una parte de una proteína más grande y podrá alterar su forma y su función, por lo que los aminoácidos no naturales son prometedores para abrir nuevos tipos de terapias como antibióticos o inmunosupresores que utilizan proteínas o sus primos más pequeños.
Sin embargo, crear tales moléculas en el laboratorio es un proceso oneroso que consta de varios pasos: las partes del aminoácido que se unen entre sí para formar una cadena proteica deben protegerse a medida que los investigadores transforman químicamente el resto de la molécula. La reacción descrita en el nuevo artículo, sin embargo, es más simple y eficiente, y ofrece a los químicos un nivel de control sin precedentes sobre cómo se orientan los grupos de átomos en la molécula resultante.
También emplea una herramienta química, una enzima PLP, de una manera inusual. Las enzimas son proteínas que catalizan reacciones; por lo general, incluso cuando sus funciones se ven alteradas por la bioingeniería, todo lo que pueden hacer es acelerar procesos químicos conocidos que los químicos podrían lograr de otras maneras, aunque más lentas. Pero combinada con un catalizador molecular sensible a la luz, la enzima en esta nueva reacción puede lograr mucho más que eso.
'Se puede argumentar que las enzimas creadas mediante bioingeniería proporcionan una mayor eficiencia que los catalizadores de moléculas pequeñas, pero catalizan la misma reacción', dijo Liu, en la foto de la derecha. 'Pero ésta es una reacción completamente nueva. Simplemente no existía antes'.
El grupo de Liu utiliza simulaciones por computadora para descubrir la intrincada danza que ocurre en una reacción química a nivel de átomos y electrones, agregando el 'por qué' al 'qué' descubierto por los grupos que realizan experimentos. Para este artículo, Liu y el investigador postdoctoral de Pitt, Binh Khanh Mai, en la foto de la izquierda, trabajaron con un equipo de investigadores de UC Santa Barbara dirigido por Yang Yang, una colaboración que se ha fortalecido desde 2014, cuando Yang pasó un verano en el laboratorio de Liu como un estudiante de posgrado visitante.