(Phys.org) -- Ricercatori dell'Università di Washington a Seattle e dell'Università della California, Los Angeles (UCLA) hanno sviluppato un approccio computazionale per la progettazione di proteine ​​specializzate che si assemblano per formare gabbie di nanoparticelle che possono essere utilizzate per fornire farmaci a tumori e altri siti di malattia. Pubblicato sulla rivista Science, questa ricerca potrebbe essere utilizzata per creare gabbie di nanoparticelle da un numero qualsiasi di proteine ​​diverse, con potenziali applicazioni nei campi della medicina e della biologia molecolare.

Il ricercatore dell'UCLA David Yeates ha condotto questo studio. Lui ei suoi colleghi hanno usato modelli al computer per identificare due proteine ​​che potrebbero essere combinate per formare pezzi di puzzle tridimensionali perfettamente sagomati. Dodici di questi pezzi specializzati si incastrano per creare una gabbia molecolare delle dimensioni di una semplice frazione di un virus.

Le proteine ​​appositamente progettate si intrecciano per formare un reticolo cavo che potrebbe fungere da vaso per la somministrazione dei farmaci. In linea di principio, sarebbe possibile allegare una sequenza di riconoscimento per le cellule cancerose all'esterno della gabbia insieme ad un agente chemioterapico. Come attualmente progettato, le gabbie proteiche assemblate sono abbastanza porose che un farmaco inserito all'interno potrebbe fuoriuscire durante il processo di consegna. I ricercatori stanno ora conducendo studi di modellazione al computer per progettare una nuova gabbia molecolare con un interno che sarà meglio sigillato.

In un secondo articolo pubblicato anche su Science, Il dottor Yeates e il collega dell'Università di Washington, David Baker, descrivono come hanno creato gabbie molecolari progettate in modo simile utilizzando più copie della stessa proteina come elementi costitutivi. Gli scienziati controllano la forma della gabbia calcolando la sequenza di amminoacidi necessari per collegare le proteine ​​insieme agli angoli corretti. Questo metodo alternativo rappresenta in teoria un approccio più versatile perché richiede un solo tipo di proteina per formare una struttura, ha detto il dottor Yeates.

Questo lavoro è descritto in due articoli intitolati, "Struttura di una gabbia da 16 nm progettata utilizzando oligomeri proteici, " e "Progettazione computazionale di nanomateriali proteici autoassemblanti con precisione a livello atomico." Gli abstract di questi documenti sono disponibili sul sito Web della rivista.