Proteine Sintetiche: Dalla Teoria alla Pratica — Svolta Princeton 2011 e Prospettive Biomediche

Le proteine sintetiche sono molecole artificiali che mimano struttura e funzione delle proteine naturali. Controllano quasi tutti i processi cellulari. Nel 2011, ricercatori Princeton hanno creato le prime proteine artificiali capaci di sostenere la vita cellulare.

Significato della svolta

• Sequenze genetiche non esistenti in natura
• Dimostra che le "parti molecolari" per la vita non sono limitate a proteine/geni naturali
• Applicazioni biomediche: farmaci orali resistenti a degradazione enzimatica

Precedenti: Yale e struttura proteica

Ricercatori Yale crearono strutture con stabilità, capacità di folding/unfolding, core idrofobo — tratti delle proteine reali.

Sequenza aminoacidica e identità proteica

Identità e attività dipendono dalla sequenza unica di ~20 aminoacidi (C, H, N, O, S). Aminoacidi sintetici → proteine sintetiche. Analogia M. Fisher (Princeton): cambiare parole in una frase mantenendone il significato.

Folding: chiave della funzione

La sequenza determina il folding 3D → stabilità e funzione. Le proteine devono piegarsi per funzionare. Studio folding sintetico → comprensione Alzheimer (misfolding cerebrale) e composti che prevengono misfolding.

Domande aperte

• Perché solo ~100.000 proteine umane? Sono speciali o l'evoluzione non ne ha prodotte altre? (Genetic Engineering & Biotechnology News)
• Segnalazione cellulare e risposte immunitarie (Univ. Illinois)