p O laboratório de Cheryl Kerfeld na Michigan State University criou uma nano fábrica sintética, com base nos naturais encontrados nas bactérias. Essa pesquisa pode, algum dia, levar a novos médicos, aplicações industriais ou de bioenergia. p O novo estudo é publicado em Engenharia Metabólica .

p Nanofábricas naturais são encontradas em bactérias em todo o planeta. Alguns produzem nutrientes. Outros sequestram materiais tóxicos que, de outra forma, fariam as bactérias adoecer - ou mesmo morrer.

p Mas todas as fábricas compartilham um exterior comum, uma concha feita de telhas de proteína. Os cientistas querem projetar novas fábricas, com base naqueles encontrados em bactérias naturalmente, para uso em biotecnologia.

p Uma maneira de direcionar enzimas úteis para essas fábricas é anexá-las fisicamente às extremidades das proteínas que compõem os invólucros da fábrica. Mas há um porém.

p O fim, ou termini, da maioria dos ladrilhos de proteína de casca estão voltados para o lado de fora de uma fábrica. Portanto, quaisquer moléculas fundidas às extremidades da proteína acabarão na superfície externa e não no interior. Isso é um problema se o objetivo é manter uma ou mais enzimas dentro de uma fábrica separadas do resto da célula.

p “Para mandar proteínas para o interior da fábrica, precisávamos de um novo tipo de bloco de construção que ainda é montado em conchas, "disse Bryan Ferlez, um pesquisador de pós-doutorado no laboratório Kerfeld. "Nosso objetivo foi redesenhar uma proteína de casca para que seus terminais fiquem voltados para dentro. O resultado final é que a carga conectada a esta proteína de casca também terminaria dentro da casca."

p No novo estudo, os cientistas pegam a proteína de casca mais abundante, chamado BMC-H, e vire-o "do avesso" por meio de uma técnica chamada permutação circular.

p Eles embaralham segmentos da sequência de aminoácidos e colam as pontas originais. Eles então introduzem novos terminais na face interna da proteína. O resultado é um novo, proteína de casca sintética que parece quase idêntica à sua contraparte natural. Exceto agora, ambas as novas extremidades estão voltadas para o interior da casca.

p A nova estrutura é um bloco de construção utilizável para construir cascas de fábrica. Os cientistas produziram conchas de fábrica com sucesso, com a nova proteína. Eles são semelhantes em tamanho e aparência às conchas originais.

p A nova estrutura pode incorporar moléculas dentro da casca. A equipe testou o conceito fundindo uma proteína de carga fluorescente à nova proteína BMC-H. Os testes microscópicos e bioquímicos mostram a carga no interior da carcaça.

p Os cientistas podem controlar a quantidade de carga importada para a nova estrutura.

p "Ao fazer mais ou menos da nova proteína BMC-H com uma proteína fluorescente fundida ao seu término, também conseguimos controlar a quantidade de carga que incorpora no casco, "Ferlez disse.

p Próximo, Ferlez quer direcionar moléculas "úteis" para uma fábrica sintética feita com a nova proteína de casca.

p "Podemos começar a construir vias metabólicas, ou linhas de montagem, e definir as quantidades e localizações das enzimas dentro dessas nanofábricas. Algum dia, poderíamos usar este sistema para aumentar a produção de borracha, biocombustíveis, e outras mercadorias, "Ferlez explicou.