(Phys.org) -- Des chercheurs de l'Université de Washington à Seattle et de l'Université de Californie, Los Angeles (UCLA) a développé une approche informatique pour concevoir des protéines spécialisées qui s'assemblent pour former des cages de nanoparticules qui peuvent être utilisées pour administrer des médicaments aux tumeurs et à d'autres sites de maladie. Publié dans la revue Science, cette recherche pourrait être utilisée pour créer des cages de nanoparticules à partir de n'importe quel nombre de protéines différentes, avec des applications potentielles dans les domaines de la médecine et de la biologie moléculaire.
L'enquêteur de l'UCLA, David Yeates, a dirigé cette étude. Lui et ses collègues ont utilisé des modèles informatiques pour identifier deux protéines qui pourraient être combinées pour former des pièces de puzzle tridimensionnelles parfaitement formées. Douze de ces pièces spécialisées s'assemblent pour créer une cage moléculaire d'une fraction de la taille d'un virus.
Les protéines spécialement conçues s'imbriquent pour former un réseau creux qui pourrait servir de vaisseau pour l'administration de médicaments. En principe, il serait possible d'attacher une séquence de reconnaissance des cellules cancéreuses à l'extérieur de la cage avec un agent chimiothérapeutique. Tel qu'il est actuellement conçu, les cages protéiques assemblées sont suffisamment poreuses pour qu'un médicament placé à l'intérieur s'échappe probablement pendant le processus d'administration. Les enquêteurs mènent actuellement des études de modélisation informatique pour concevoir une nouvelle cage moléculaire avec un intérieur qui sera mieux scellé.
Dans un deuxième article également publié dans Science, Le Dr Yeates et son collègue de l'Université de Washington, David Baker, décrivent comment ils ont créé des cages moléculaires de conception similaire en utilisant plusieurs copies de la même protéine comme éléments constitutifs. Les scientifiques contrôlent la forme de la cage en calculant la séquence d'acides aminés nécessaire pour lier les protéines entre elles aux angles corrects. Cette méthode alternative représente une approche plus polyvalente en théorie car elle ne nécessite qu'un seul type de protéine pour former une structure, dit le Dr Yeates.
Ce travail est décrit dans deux articles intitulés, "Structure d'une cage de 16 nm conçue en utilisant des oligomères de protéines, " et " Conception informatique de nanomatériaux protéiques auto-assemblés avec une précision au niveau atomique. " Les résumés de ces articles sont disponibles sur le site Web de la revue.
