p Um anticorpo em nanoescala encontrado pela primeira vez em camelos combinado com uma molécula de degradação de proteínas é uma nova plataforma eficaz para controlar os níveis de proteína nas células, de acordo com cientistas da Rice University. A técnica pode auxiliar na pesquisa fundamental em dinâmica celular, bem como no projeto de circuitos de genes sintéticos. p A engenheira química e biomolecular de arroz Laura Segatori, o ex-aluno de pós-graduação Wenting Zhao e a ex-graduanda Lara Pferdehirt inventaram um sistema de reconhecimento bifuncional que eles chamam de NanoDeg. Permite-lhes atingir proteínas específicas em uma célula e regular estritamente sua degradação.

p O sistema plug-and-play permitirá que biólogos sintéticos estudem a função de uma proteína específica dentro do ambiente celular, avaliando como o nível de expressão da proteína afeta a vida de uma célula, Disse Segatori.

p A pesquisa aparece na revista American Chemical Society Biologia Sintética ACS .

p NanoDeg acelera a proteólise - a quebra enzimática de proteínas - para controlar os níveis de proteínas-alvo após a tradução.

p Uma função surge do anticorpo de cadeia única dos camelídeos, que pode ser personalizado para atingir proteínas específicas. Quando os anticorpos foram descobertos em camelos (e depois em tubarões), pesquisadores reconheceram rapidamente suas propriedades únicas, incluindo seu pequeno tamanho, alta solubilidade e capacidade de reconhecer até mesmo alvos que estão ocultos ou em estados intermediários. Eles são muito menores do que os anticorpos encontrados naturalmente em humanos e na maioria dos outros organismos, mas podem ser facilmente produzidos e modificados em bactérias e outras células.

p A outra função depende de degradadores, sequências curtas em proteínas que são responsáveis ​​por regular a taxa de degradação de uma proteína. Eles também podem ser personalizados para ajustar a depleção de uma proteína-alvo aos níveis desejados.

p Quando combinados como NanoDegs, eles se tornam poderosos, plataforma universal para modular os níveis de proteína celular, Disse Segatori.

p "Essencialmente, nos permite controlar a quantidade específica de proteínas nas células, ", disse ela." Podemos adaptá-lo para atingir qualquer proteína em uma célula, e uma vez que o nanocorpo marcado degron se liga a esse parceiro, todo o complexo está degradado.

p "A vantagem deste sistema é que ele visa a expressão no nível da proteína, "Disse Segatori." Normalmente, quando as pessoas querem modular a quantidade de proteínas nas células, eles agem no DNA ou RNA - o nível genético. Mas, agindo no nível da proteína, podemos direcionar diferentes modificações pós-regulação, e muito mais importante, temos muito mais controle sobre a taxa e a extensão do esgotamento da proteína. "

p Como prova de princípio, os pesquisadores projetaram um circuito de gene sintético que expressa tanto a proteína fluorescente verde (GFP), que os pesquisadores usam para relatar os processos celulares, e um NanoDeg que o tem como alvo. "Usamos GFP porque é um repórter comumente usado e a fluorescência é fácil de medir, "Disse Segatori." Quando o nanocorpo reconhece GFP, todo o complexo é considerado degradação. "

p Também será útil para aqueles que desejam informações mais claras sobre as atividades das proteínas nas células.

p "Digamos que você projete um circuito genético no qual a expressão de GFP seja ativada quando a célula está sob estresse, como fome de nutrientes ou calor, por exemplo, "Disse Segatori." Quando a célula é exposta ao estímulo, GFP é expresso e você pode detectar um aumento na fluorescência das células.

p "Mas quando você tira o estímulo, a decadência do sinal não reflete necessariamente a decadência do estímulo; reflete a estabilidade do repórter GFP, ", disse ela." O que fizemos foi criar um circuito genético no qual a expressão de GFP é ativada sob estímulo, mas quando o estímulo é desligado, o NanoDeg degrada o GFP muito rapidamente. Isso aumenta a sensibilidade e a resolução dinâmica de um circuito de genes sintéticos. "