Des blocs de protéines semblables à des LEGO pour de potentielles applications thérapeutiques

Les blocs de LEGO offrent des possibilités infinies pour construire et créer. De même, les scientifiques ont généré des unités de protéines capables de s’assembler en différentes structures comme des cages et des fibres.Les protéines jouent des rôles clés dans les processus cellulaires en tant qu’unités individuelles ou dans des complexes avec d’autres protéines. Elles sont également utilisées dans des applications thérapeutiques comme les anticorps, les cytokines, ou les composants de vaccins. De plus, elles peuvent être utilisées comme blocs de construction pour des nanomatériaux.

Bien que les protéines à chaîne unique puissent être fidèlement conçues et testées, des avancées dans les thérapies ciblées pour différentes maladies nécessitent de grands complexes protéiques composés de différentes chaînes de protéines. Toutefois, les faibles interactions entre les interfaces protéine-protéine entravent le taux de réussite des méthodes d’assemblage de novo des complexes protéiques.
Des blocs de protéines pour une conception modulaire

Afin de relever les défis techniques liés aux interactions à l’interface des protéines, le projet CC-LEGO a proposé de développer une boîte à outils de blocs de construction bien définis semblables à des LEGO nanoscopiques pour l’assemblage des protéines. Cette recherche a été entreprise avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie (MSCA) et visait à générer des structures protéiques susceptibles d’être exploitées dans des applications thérapeutiques et l’administration de médicaments.

Les chercheurs ont conçu des superhélices (certaines des structures protéiques les mieux comprises) et les ont fusionnées à d’autres protéines afin de générer des blocs de construction semblables à des LEGO. Toutes les protéines ont été conçues sur un ordinateur grâce au logiciel Rosetta, qui aide à comprendre les interactions macromoléculaires et à concevoir des molécules sur mesure.

Les nouvelles protéines ont ensuite été produites dans des bactéries et testées en laboratoire pour leur fonctionnalité, tandis que les structures ont été déterminées en recourant à la cryomicroscopie électronique. «Il s’agit de protéines entièrement neuves qui n’existaient pas dans la nature avant que nous les ayons créées», explique Ajasja Ljubetič, chargé de recherche MSCA...
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