La cadena de proteínas de orden superior conduce a un anticuerpo artificial con afinidad mejorada y estabilidad in...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería de proteínas
• Topología Química
• Biotecnología

Sus antecedentes:

• El potencial de la topología química en la ingeniería de proteínas es en gran medida inexplorado.
• Los métodos de ingeniería de proteínas existentes no han explotado plenamente la diversidad topológica y la complejidad arquitectónica.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método general y modular para sintetizar proteínas topológicas complejas, específicamente las proteínas catenanas, en las células.
• Investigar el impacto de la topología de las proteínas en propiedades funcionales como la afinidad y la estabilidad in vivo.
• Para demostrar el potencial de las proteínas de ingeniería topológica como agentes terapéuticos.

Principales métodos:

• Ingeniería racional de un motivo heterodímero de péptido entrelazado derivado de p53dim.
• Incorporación de interacciones electrostáticas para dirigir el entrelazamiento específico de la cadena.
• Utilizando la ligadura mediada por split-inteín y/o la química SpyTag/SpyCatcher para la síntesis programada de las proteínas heterocatenanas y [n]catenanas.
• Desarrollo de anticuerpos artificiales mediante la incrustación de un cuerpo afibólico en andamios [n]catenanos.

Principales resultados:

• Biosíntesis exitosa de proteínas topológicas complejas, incluidas las proteínas heterocatenanas y [n]catenanas, dentro de las células.
• Mejora demostrada de la afinidad de la proteína diana y estabilidad in vivo, evidenciada por un tiempo de circulación prolongado.
• Se desarrollaron anticuerpos artificiales con mayor afinidad y mejores perfiles farmacocinéticos en comparación con las contrapartes de tipo salvaje.

Conclusiones:

• La ingeniería topológica ofrece una estrategia poderosa y versátil para crear arquitecturas complejas de proteínas.
• Los catenanos de proteínas modificadas exhiben características funcionales mejoradas, lo que sugiere un potencial significativo para el desarrollo de proteínas terapéuticas.
• Este enfoque proporciona una plataforma modular para diseñar nuevas proteínas con propiedades personalizadas.