Os bioquímicos da UCLA criaram a maior proteína de todos os tempos que se auto-monta em uma "gaiola" molecular. A pesquisa pode levar a vacinas sintéticas que protegem as pessoas contra a gripe, HIV e outras doenças.

Com um tamanho centenas de vezes menor do que uma célula humana, também pode levar a novos métodos de entrega de produtos farmacêuticos dentro das células, ou para a criação de novos materiais em nanoescala.

A montagem da proteína, que tem a forma de um cubo, foi construído a partir de 24 cópias de uma proteína projetada no laboratório de Todd Yeates, um professor de química e bioquímica da UCLA. É poroso - mais do que qualquer outro conjunto de proteínas já criado - com grandes aberturas que permitiriam que outras moléculas de proteínas grandes entrassem e saíssem.

A pesquisa foi recentemente publicada online na revista Química da Natureza e aparecerá em uma futura edição impressa.

Sim, o autor sênior do estudo, tem procurado construir estruturas de proteínas complexas que se automontam desde que ele publicou pela primeira vez uma pesquisa sobre proteínas de automontagem em 2001. Em 2012, ele e seus colegas produziram uma gaiola molecular de automontagem feita de 12 peças de proteína combinadas perfeitamente como peças de um quebra-cabeça. Agora eles fizeram isso com 24 peças, e atualmente estão tentando projetar uma gaiola molecular com 60 peças. Construir cada proteína maior apresentou novos desafios científicos, mas os tamanhos maiores poderiam potencialmente transportar mais "carga".

Em princípio, essas estruturas moleculares devem ser capazes de transportar cargas que podem então ser liberadas dentro das células, disse Yeates, que é membro do UCLA – Department of Energy Institute of Genomics and Proteomics e do California NanoSystems Institute da UCLA.

A pesquisa de Yeates foi financiada pela National Science Foundation e pelo UCLA – DOE Institute of Genomics and Proteomics. O autor principal foi Yen-Ting Lai, que conduziu a pesquisa como aluno de graduação da UCLA no laboratório de Yeates e agora é bolsista de pós-doutorado na Arizona State University.

O cubo molecular é provavelmente poroso demais para servir como um recipiente - para remédios, por exemplo - dentro de um corpo humano. "Mas os princípios de design para fazer uma gaiola mais fechada seriam os mesmos, "Yeates disse, acrescentando que existem maneiras de tornar a gaiola menos estável quando entra em uma célula, para que pudesse liberar sua carga, como uma toxina que pode matar uma célula cancerosa.

Yeates disse que o método de seu laboratório também pode levar à produção de vacinas sintéticas que imitam o que uma célula vê quando é infectada por um vírus. As vacinas provocariam uma forte resposta do sistema imunológico do corpo e talvez fornecessem melhor proteção contra doenças do que as vacinas tradicionais.

Yeates iniciou uma colaboração de pesquisa com Peter Kwong, chefe da seção de biologia estrutural do National Institutes of Health e líder nacional em biologia estrutural de vírus de doenças. Eles conduzirão pesquisas sobre como anexar antígenos virais a gaiolas moleculares.