Desarrollo de la coevolución sintética y el aprendizaje automático para diseñar interacciones proteína-proteína

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología molecular
• Biología sintética

Sus antecedentes:

• Las interacciones proteína-proteína naturales evolucionan con el tiempo.
• Recrear esta coevolución en un entorno de laboratorio es un reto.
• Comprender el reconocimiento molecular es clave para la ingeniería de proteínas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una plataforma sintética para la coevolución proteína-proteína.
• Para analizar el reconocimiento molecular en pares de proteínas diseñadas.
• Para expandir la diversidad de la interfaz de proteínas utilizando métodos computacionales.

Principales métodos:

• Creó una plataforma de coevolución proteína-proteína sintética.
• Se han aislado pares de mutinas que interactúan entre sí de grandes bibliotecas.
• Se ha realizado un análisis de reconocimiento molecular a nivel de sistemas.
• Se utilizaron modelos de lenguaje de proteínas previamente entrenados para la expansión in silico.

Principales resultados:

• Se han aislado con éxito diversos pares coevolucionados de dominio Z y afibodios.
• Caracterizó una amplia gama de propiedades de interacción (afinidad, reactividad cruzada, ortogonalidad).
• Capturó extensas redes de coevolución.
• Predijo las interfaces de proteínas remodeladas computacionalmente.

Conclusiones:

• La plataforma de coevolución sintética permite el estudio y la ingeniería de las interacciones de proteínas.
• Este enfoque genera complejos de proteínas con propiedades de reconocimiento molecular sintonizables.
• La integración de métodos experimentales y computacionales acelera el diseño de proteínas para la biotecnología.