p No mundo natural, proteínas usam o processo de biomineralização para incorporar elementos metálicos aos tecidos, usando-o para criar diversos materiais, como conchas, dentes, e ossos. Contudo, a maneira como as proteínas realmente fazem isso não é bem compreendida. p Agora, em pesquisa publicada em Angewandte Chemie International Edition , cientistas do grupo de Kam Zhang do RIKEN Center for Life Science Technologies (CLST) e do grupo de Jeremy Tame da Yokohama City University, no Japão, usaram uma proteína projetada artificialmente para criar um nanocristal de cloreto de cádmio - o menor cristal relatado até agora, feito de apenas 19 átomos - imprensado entre duas cópias da proteína.

p Em 2014, os grupos anunciaram o desenvolvimento de uma proteína artificial, chamado Pizza6, que se parece muito com uma pizza cortada em seis fatias idênticas. O objetivo dos grupos era criar novas proteínas - que não existem na natureza - que pudessem ter uma variedade de usos. Proteínas como Pizza, com seu alto grau de simetria, não existem naturalmente, mas porque eles podem ser criados artificialmente, são estruturas atraentes para a criação de novos biomateriais híbridos adequados para uma variedade de finalidades, como embalagem de medicamentos e entrega às células, ou mesmo biorremediação de metais perigosos no meio ambiente.

p Na pesquisa atual, a proteína Pizza foi modificada pela introdução de um sítio de ligação de metal. De acordo com o primeiro autor Arnout Voet, que realizou o trabalho de projetar e construir as proteínas, "Nosso ímpeto inicial foi projetar locais de ligação de metal para controlar a automontagem de nossas proteínas simétricas projetadas. Usamos métodos computacionais para encontrar uma maneira racional de incorporar um local de ligação de metal na proteína Pizza que havíamos projetado anteriormente, com base na ideia de que isso poderia nos permitir controlar a montagem da proteína facilmente. Acreditamos que isso nos daria uma nova ferramenta para construir novas proteínas a partir do zero, usando reagentes de metal muito baratos. "

p De fato, quando as proteínas foram modificadas para ter um sítio de ligação de metal e, em seguida, colocadas em uma solução de cloreto de cádmio, os pesquisadores descobriram que os trímeros da proteína se ligam espontaneamente. Usando a instalação do síncrotron SPring-8 da RIKEN em Harima e outras instalações, eles analisaram a estrutura em nível atômico e descobriram, Interessantemente, que os átomos de cádmio e cloreto formaram uma minúscula rede - uma estrutura de cristal - imprensada entre duas "pizzas".

p De acordo com o autor correspondente Kam Zhang, que liderou a equipe RIKEN, "Ficamos muito animados em ver a formação do cristal, uma vez que fornece insights sobre o processo de biomineralização - o processo pelo qual a natureza incorpora elementos metálicos em tecidos para formar estruturas como conchas, dentes, e ossos. Nossos resultados indicam a viabilidade do uso de proteínas simétricas racionalmente projetadas para biomineralizar nanocristais. Conseguir isso pode nos permitir fazer uma ampla gama de nanodispositivos, como produtos biofarmacêuticos, biossensores, interruptores movidos a luz, e enzimas sintéticas de baixo para cima. "

p "Temos muitas ideias sobre como isso pode ser usado posteriormente, " ele continua, "e continuará a experimentar para encontrar novas propriedades nessas proteínas projetadas artificialmente."