Un diminuto ‘origami’ de proteínas capaces de autoensamblarse

Como si de figuras creadas con origami se tratara, científicos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en colaboración con organismos de toda Europa, han construido jaulas de proteínas nanométricas con un nuevo método de diseño por computación. Este trabajo se enmarca en el papel del CSIC como Centro Español de la Infraestructura Europea de Biologia Estructural Instruct-ERIC. El trabajo, publicado en el último número de la revista Nature Biotechnology, podría tener nuevas aplicaciones en la administración de fármacos y vacunas o en el diseño de nanomáquinas moleculares.

Las nuevas estructuras proteicas son capaces de autoensamblarse en una solución acuosa, así como en el interior de bacterias, células animales e, incluso, en ratones. “Hemos comprobado que nuestras jaulas proteicas se pliegan correctamente en el interior de ratones vivos sin causarles inflamación ni ningún efecto patológico. Son, por tanto, candidatas muy valiosas y versátiles para el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas”, explica Roberto Melero, investigador del CSIC en el Centro Nacional de Biotecnología.

Un material versátil

Según los científicos, durante la década pasada se trabajó intensamente en la construcción de estructuras moleculares con ADN. En este trabajo, los investigadores trasladan esta idea a las proteínas, más versátiles, ya que pueden utilizarse como bloques de construcción modulares. El resultado son jaulas con forma de tetraedro, pirámides de cuatro lados y prismas triangulares.

“Utilizamos herramientas de computación para diseñar polipéptidos que luego empleamos como si fueran bloques de construcción. Cada una de nuestras jaulas de origami está compuesta de más de 700 aminoácidos correctamente plegados”, explica Melero.

Fuente CSIC
Ajasja Ljubetic, Fabio Lapenta, Helena Gradišar, Igor Drobnak, Jana Aupic, Žiga Strmšek, Duško Lainšcek, Iva Hafner-Bratkovic, Andreja Majerle, Nuša Krivec, Mojca Bencina, Tomaž Pisanski, Tanja Ćirković Velicković, Adam Round, José María Carazo, Roberto Melero & Roman Jerala. Design of coiled-coil protein-origami cages that self-assemble in vitro and in vivo. Nature Biotechnology. DOI: 10.1038/nbt.3994

Imagen: Caracterización estructural de jaulas proteicas de ‘origami’ utilizando microscopía electrónica. Roberto Melero, CNB-CSIC