Esto depende del tipo de proteínas que le gustaría diseñar. Enumeraré tres opciones principales y explicaré. Luego daré una descripción más general sobre la combinación de algunas de estas técnicas.
– Proteínas de fusión / módulo: puede aprender a diseñar proteínas que combinan dominios de múltiples proteínas en una cadena polipeptídica. Para hacer esto, necesitarás encontrar la forma de garantizar que los dominios y las secuencias espaciadoras no interfieran entre sí. Esto puede lograrse mediante técnicas computacionales y evolución dirigida. (Probablemente obtenga una secuencia virtual óptima y luego realice muchas variaciones en esa secuencia para la prueba). Este tipo de cosas se utiliza comúnmente como herramienta de laboratorio, por lo que no debería ser tan difícil como otras formas de diseño de proteínas.
– Proteínas de secuencia primaria: estas solo funcionarán para aplicaciones que no requieren que la proteína de diseñador en cuestión tenga una gran especificidad estructural. Por ejemplo, podría alterar el metabolismo de la célula huésped al sobreproducir un polipéptido con un número particularmente alto de un aminoácido designado en la secuencia. Es posible que pueda crear proteínas que inducen estrés celular cuando se expresan. Este tipo de diseño generalmente no requerirá un modelo computacional y la evolución dirigida puede o no ser necesaria (aunque de alguna forma es probablemente aconsejable).
– Nueva funcionalidad tridimensional: este es el tipo más difícil por mucho. Probablemente requerirá una gran cantidad de optimización. Se pueden emplear subestructuras y motivos existentes, modelos computacionales extensos y una extensa evolución dirigida.
Al igual que en muchas situaciones, las combinaciones de enfoques son a menudo la mejor manera de hacerlo. Si desea diseñar una proteína, intente buscar los componentes existentes (dominios, motivos, estructuras secundarias específicas de ciertos entornos) y luego colóquelos en una “secuencia principal” que probablemente se doble en una forma que se asemeja vagamente a lo que estan buscando. Sea lógico en la forma en que lo hace (trate de poner sus nuevas secuencias en una región de la red troncal que sea relativamente no esencial para plegar, como un bucle periférico que no está haciendo mucho). Use programas de computadora para asegurarse de que los nuevos componentes no interrumpan demasiado su columna vertebral. Luego, convierta la secuencia de aminoácidos en una secuencia de ADN (con codones optimizados para su organismo huésped) y haga que la sintetice artificialmente una compañía de síntesis de genes. Muchas de estas compañías ofrecen servicios de mutagénesis, así que aproveche esto. Usando los servicios de mutagénesis, prueba las muchas variaciones de tu proteína y selecciona las mejores. (Si esto no funciona, vuelve a la mesa de dibujo. Si solo funciona parcialmente, intente más mutagénesis y pruebas de iteraciones).
Una proteína artificial temprana.
Espero que tengas la oportunidad de hacer algunas nuevas proteínas interesantes.
