Het record eiwitontwerp in silico is verpletterd. Chemici van Vanderbilt University hebben de 3D-configuratie van een eiwitketen met 242 aminozuren correct voorspeld, melden ze in JACS.

Het vorige record stond op 106 aminozuren. Dat eiwit werd in 2003 correct voorspeld door computers van de University of Washington.

Volgens Vanderbilt-hoofddocent Jens Meiler is de huidige eiwit-ontwerpsoftware nog steeds niet in staat om veel verder dan 120 aminozuren te gaan. Al die aminozuren kunnen immers verschillende posities ten opzichte van elkaar innemen, en om de meest waarschijnlijke 3D-vorm van het eiwit af te leiden moet je alle mogelijkheden van al die aminozuren doorrekenen en bepalen welke combinatie energetisch het meest gunstig uitvalt.

Vandaar dat Meiler een heel klein beetje vals heeft gespeeld. Zijn ontwerp is een dimeer, opgebouwd uit 2 identieke helften. In de natuur komen zulke constructies ook heel veel voor. Een wijziging in de veel gebruikte Rosetta-software voor eiwitontwerp maakte het mogelijk deze symmetrie mee te nemen en zo het maximale aantal aminozuren te verdubbelen.

Bovendien heeft hij de aminozuurvolgorde niet helemaal uit de lucht gegrepen. Het is een variant op imidazol glycerol fosfaatsynthase, een natuurlijk enzym dat nodig is voor de synthese van het aminozuur histidine.

Een supercomputer met 400 processoren had uiteindelijk 10 dagen nodig om het eiwit door te rekenen. Vervogens hebben de onderzoekers de DNA-code gesynthetiseerd en ingebouwd in E.coli, waarna ze konden constateren dat het eiwit er in het echt inderdaad net zo uitzag als op het computerscherm.

bron: Vanderbilt