Aleksej Aksimentiev, professore di fisica all'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign, dirige lo sviluppo delle soluzioni software per la modellazione informatica in biotecnologia. Credito:L. Brian Stauffer, Università dell'Illinois a Urbana-Champaign.
I ricercatori dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign hanno utilizzato simulazioni di dinamica molecolare per capire come il sodio dodecil solfato causa lo sviluppo delle proteine. L'SDS è comunemente usato nei laboratori per separare le proteine e determinarne i pesi molecolari. Però, non è ancora chiaro come l'SDS influenzi la struttura delle proteine.
L'articolo "Protein unfolding by SDS:the microscopic functions and the properties of the SDS protein assembly" è stato pubblicato su Nanoscala .
"Il nostro studio ha scoperto i dettagli microscopici di come queste interazioni si verificano in diversi milionesimi di secondo, " disse David Winogradoff, un associato di ricerca post-dottorato nel gruppo Aksimentiev. "Stavamo rappresentando fisicamente ogni singolo atomo presente nel sistema, e lo abbiamo fatto ad alte temperature per accelerare il processo di legame dell'SDS alla proteina e lo sviluppo".
I ricercatori hanno utilizzato diversi supercomputer per creare simulazioni delle interazioni SDS-proteina. "Utilizzando questi diversi supercomputer siamo stati in grado di completare i nostri studi nell'arco di una settimana anziché di un anno, " disse Aleksej Aksimentiev, professore di fisica biologica e membro di facoltà del Beckman Institute for Advanced Science and Technology.
Le simulazioni li hanno aiutati a capire in che modo l'SDS provoca il dispiegamento delle proteine e in che misura le proteine si dispiegano. "I nostri studi mostrano che ci sono aree di proteine che sono esposte e aree che sono avvolte intorno all'SDS, come perline su un filo, " ha detto Aksimentiev.
Sebbene le simulazioni forniscano informazioni dettagliate sulle interazioni, erano troppo brevi per sondare l'equilibrio tra la SDS legata alle proteine non ripiegate e la SDS disciolta nella soluzione circostante. "Il metodo della dinamica molecolare ci consente di fornire dettagli molecolari fini inaccessibili ad altre tecniche, " disse Winogradoff.
"L'SDS è stato utilizzato per molto tempo. Il nostro studio consente nuove applicazioni dell'SDS come agente di dispiegamento per facilitare il sequenziamento delle proteine, " ha detto Aksimentiev. "Vogliamo sapere come le molecole SDS sono disposte sulle proteine in modo da poter guidare queste catene attraverso un nanoporo e leggere la sequenza".