Создание молекулярных "клеток" для борьбы с болезнями

Исследователи из Вашингтонского университета и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработали вычислительный метод для создания специализированных белков, которые самостоятельно собираются в наночастицы-клетки для доставки лекарств к опухолям и другим очагам заболеваний. Работа опубликована в журнале Science.

Под руководством Дэвида Йитса ученые с помощью компьютерных моделей определили два белка, которые можно объединить в идеально подогнанные трехмерные "пазлы". Двенадцать таких элементов собираются в молекулярную клетку, размер которой составляет лишь малую долю размера вируса.

Спроектированные белки сцепляются, образуя полую решетку, которая может служить контейнером для доставки лекарств. Теоретически, на внешнюю сторону клетки можно добавить последовательность для распознавания раковых клеток, а внутрь поместить химиотерапевтический агент. Однако в текущей конструкции поры клетки достаточно велики, и лекарство может вытекать в процессе доставки. Ученые уже работают над новой моделью с более герметичным внутренним пространством.

В параллельной статье в Science Йитс и его коллега Дэвид Бейкер описывают альтернативный метод создания похожих клеток из множества копий одного и того же белка. Форма клетки контролируется путем вычисления последовательности аминокислот, необходимой для соединения белков под правильными углами. Этот подход считается более универсальным, так как для сборки структуры требуется только один тип белка.

Исследование изложено в статьях: "Structure of a 16-nm cage designed by using protein oligomers" и "Computational design of self-assembling protein nanomaterials with atomic level accuracy".