In Seattle zijn eiwitten ontworpen die zichzelf assembleren tot een stabiele icosaëder. Ideaal als medicijnverpakking, stellen Yang Hsia, David Baker en collega’s van de University of Washington in Nature.

Hun icosaëders (regelmatige twintigvlakken) ontstaat uit 60 identieke eiwitmoleculen. Qua structuur zijn ze vergelijkbaar met de eiwitmantel van sommige virussen, en de zelfassemblage werkt net zo.

Het zijn echter geen natuurlijke virale eiwitten. De auteurs gingen uit van een KDPG-aldolase-enzym. Met behulp van Rosetta-ontwerpsoftware pasten ze de aminozuurvolgorde dusdanig aan dat drie van die eiwitten een trimeer zouden vormen, en 20 van die trimeren een icosaëder. Om dit synthetische eiwit daadwerkelijk in handen te krijgen, monteerden ze de genetische code in een E.coli-cultuur.

In de praktijk blijkt het net zo mooi te werken als in theorie. De icosaëders zijn opvallend stabiel, en ze blijken zich ook nog te vormen als je de bouwstenen garneert met wat uitsteeksels. Het is al gelukt icosaëders te maken met 120 fluorescerende GFP-eiwitten op de buitenkant, en het idee is dat het ook moet kunnen met antigenen die het immuunsysteem triggeren. Zo zou je er dus een vaccin van kunnen maken.

Een ander groot voordeel zou moeten zijn dat het inwendige volume van de kooitjes groot genoeg is om er iets therapeutisch in te stoppen. Eerder waren al eiwitten gepresenteerd die tetraëders of octaëders vormen, maar die waren van binnen eigenlijk net iets te krap.

Het is trouwens ook al gelukt om de vijfhoekige ‘gaten’ in de constructie af te sluiten met eiwitconstructies die selectief moleculen doorlaten.

bron: C&EN, University of Washington