La nueva tecnologia para desarrollar proteínas
La nueva tecnología computacional permite la predicción de sitios funcionales clave en proteínas según la estructura.
Una nueva tecnología que utiliza la estructura de una proteína para predecir el cableado interno que controla la función y la dinámica de la proteína ahora está disponible para que la utilicen los científicos.
Principalmente, la herramienta puede ser útil para la ingeniería de proteínas y el diseño de suplementación de amplio expectro.
Esto va desde la nutrición deportiva hasta la nutrición para cualquier escenario, lo cual induce a pensar una nueva era a nivel nutricional, así como lo hizo la biotecnología microbiana.
El diseño inteligente, la nueva era
La tecnología desarrollada por investigadores de la Penn State University, puede ser útil para la I+D dentro de la industria nutricional (1).
Los científicos crearon un algoritmo llamado Ohm que puede predecir sitios alostéricos en una proteína.
Los sitios OhM son lugares donde las proteínas son particularmente sensibles para transmitir ciertos cambios en su estructura y función.
Al haber estímulos externos que incluyen otras proteínas, moléculas pequeñas, agua o iones se pueden predecir los resultados.
La señalización en los sitios alostéricos de las proteínas y entre ellos regula muchos procesos biológicos incluidos la regeneración y la reconstrucción de músculos.
Los beneficios de la tecnología OhM
Las nuevas fórmulas diseñadas para atacar sitios alostéricos, los cuales son específicos en una proteína de interés, que pueden, con suerte, evitar los efectos secundarios causados por compuestos que se dirigen a proteínas similares.
La tecnología Ohm puede ser útil para los investigadores biomédicos que buscan identificar sitios alostéricos en proteínas.
Estos compuestos juegan un papel clave en los procesos biológicos en ciertos escenarios, que van desde la síntesis proteica hasta afecciones (o enfermedades).
- Las proteínas llevan a cabo funciones esenciales en el cuerpo y se construyen utilizando un código genético inscrito en el ADN de una persona.
- Cada proteína se construye utilizando secuencias de 20 aminoácidos diferentes.
- Poseer una tecnología que ayude a mejorar sus funcionalidades, por otro lado es clave para dar un paso adelante en materia de nutrición.
Los científicos americanos plantearon la hipótesis de que las fuerzas físicas de las interacciones entre los átomos que componen los aminoácidos les permitirían predecir las vías alostéricas y los sitios en las proteínas.
La tecnología Ohm fue diseñada para tener en cuenta las interacciones entre átomos.
Por ejemplo, identifica áreas de densidad en proteínas para predecir rutas alostéricas y sitios en proteínas.
Esta tecnología se traduce en una herramienta de última generación para la industria de la suplementación, de la alimentación y las demás.
El mecanismo de acción OhM
En una estructura cristalina, los átomos están espaciados uniformemente y la energía fluye a través de ellos de manera uniforme.
Las estructuras de las proteínas son heterogéneas, por lo que la energía fluirá a través de ellas en las regiones donde los átomos están más densamente empaquetados.
Así mismo, la tecnología Ohm identifica regiones y vías de densidad atómica que le permiten predecir los sitios alostéricos en las proteínas.
- El algoritmo fue probado ingresando los datos genéticos de 20 proteínas con sitios alostéricos conocidos para ver si predeciría con precisión los mismos puntos.
- Los resultados del análisis, publicados en la revista Nature Communications, mostraron que el algoritmo identificó muchos de los mismos sitios alostéricos que los predichos de métodos y experimentos anteriores (2).
Los científicos aclaran que la tecnología Ohm puede analizar rutas alostéricas en cualquier proteína y que los investigadores pueden acceder a la herramienta a través de un servidor en el sitio web de su laboratorio.
En consecuencia, los investigadores de todo el mundo pueden usarlo para predecir los sitios y vías alostéricos en su proteína de interés.
Esto, en definitiva modificaría la forma de desarrollo de nuestros suplementos, con el fin de reducir los efectos secundarios no deseados a través de una focalización específica.
Fteferencias
- (1). Sience Daily Reviews – 2020: ¿Prediction of key functional sites in proteins based on structure?.
- (2) Nature Communications – 2020: Mapping allosteric communications within individual proteins.
