«Этот прорыв не только бросает вызов предыдущим представлениям об ограничениях белковой инженерии, но и предвещает будущее, в котором биологические функции могут быть настроены с точностью, сравнимой с программированием программного обеспечения», — говорит профессор Таня Кортемме. Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) достигли преобразующей вехи, разработав белки-хамелеоны. Эта инновация обещает изменить медицину, сельское хозяйство и экологическую науку.
Опубликованное в Science, исследование UCSF подробно описывает разработку синтетических белков, способных к обратимым изменениям формы, имитирующих природные белки. Команда под руководством профессора Кортемме использовала искусственный интеллект, в частности программу AlphaFold2, для прогнозирования структур сворачивания белков с беспрецедентной точностью. Это позволило им создать белковый модуль, который может «колебаться» и связывать ионы кальция, вызывая конформационные сдвиги.
Разработанные белки обладают огромным потенциалом. В медицине они могут привести к новому поколению биосенсоров, реагирующих на биомаркеры заболеваний, запуская сигналы раннего предупреждения или целевую терапию. В сельском хозяйстве эти белки могут повысить устойчивость растений к экологическим стрессам, улучшая урожайность. Кроме того, они могут использоваться в экологических приложениях для разложения загрязняющих веществ или вдохновлять на создание самовосстанавливающихся материалов.