Révolution biotechnologique : des polypeptides sur mesure grâce à l'intelligence artificielle et à la biochimie

Temps de lecture: 2 minutes
Par Madelaine Dupont
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Structure moléculaire colorée du modèle de polymère innovant.

ParisDes chercheurs ont mis au point une nouvelle méthode pour concevoir des polypeptides uniques, prometteuse pour la science des matériaux et la biologie. En utilisant une méthode computationnelle rapide, ils ont analysé plus de 200 000 combinaisons de 130 acides aminés non naturels. Cette approche permet de créer de nouvelles molécules avec des structures régulières comme les hélices alpha et les feuillets bêta, essentielles pour la structure des protéines.

Principales réalisations de l'étude :

  • Découverte de centaines de structures polypeptidiques uniques et peu énergivores.
  • Analyse de 10 nouvelles structures de dipeptides répétitives grâce à la spectroscopie par dichroïsme circulaire.
  • Validation de deux polymères par des études de RMN et de cristallographie aux rayons X.

Cette recherche est cruciale. La création de nouvelles protéines à partir de rien pourrait transformer notre approche dans la découverte de médicaments et la fabrication de nouveaux matériaux. En concevant des polypeptides spécifiques, les scientifiques sont capables de produire des molécules pour des applications précises. Cela pourrait mener au développement de nouveaux polymères avec des caractéristiques particulières, améliorant ainsi les nanotechnologies ou offrant des méthodes innovantes pour administrer des médicaments.

Rensselaer Polytechnic Institute et l'Université de Washington collaborent pour démontrer comment l'intelligence artificielle moderne peut contribuer à la biochimie expérimentale. L'IA est utilisée pour prédire et concevoir des structures moléculaires, un domaine passionnant de la science. Cette technologie accélère les découvertes et améliore la précision, offrant ainsi un avantage sur les méthodes traditionnelles.

Nouvelles Approches Thérapeutiques Prometteuses

Les recherches indiquent des moyens innovants pour traiter les maladies. Des protéines spécialement conçues pourraient transformer les interactions protéiques dans le contexte du cancer et des infections virales. Cela pourrait aboutir à des traitements plus précis et efficients que ceux que nous connaissons actuellement.

Le succès du projet démontre l'importance de la collaboration interdisciplinaire. En réunissant des connaissances en modélisation informatique, en chimie et en biologie, l'équipe a ouvert des perspectives pour des avancées futures en biotechnologie et en science des matériaux. Cette approche accélérera probablement la découverte de nouvelles molécules et applications susceptibles de transformer divers domaines scientifiques.

Cette étude enrichit notre compréhension de la fabrication des polymères et établit un socle pour de futures avancées dans le développement de matériaux aux caractéristiques innovantes. Avec la poursuite des recherches, nous pouvons anticiper des découvertes majeures à venir.

L'étude est publiée ici:

http://dx.doi.org/10.1021/jacs.4c04991

et sa citation officielle - y compris les auteurs et la revue - est

Adam P. Moyer, Theresa A. Ramelot, Mariano Curti, Margaret A. Eastman, Alex Kang, Asim K. Bera, Roberto Tejero, Patrick J. Salveson, Carles Curutchet, Elisabet Romero, Gaetano T. Montelione, David Baker. Enumerative Discovery of Noncanonical Polypeptide Secondary Structures. Journal of the American Chemical Society, 2024; 146 (37): 25501 DOI: 10.1021/jacs.4c04991
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