El químico de la Universidad Rice, Han Xiao , ha recibido casi 2 millones de dólares del programa Maximizing Investigators’ Research Award (MIRA) de los Institutos Nacionales de Salud para investigadores establecidos.
Todos los organismos, con pocas excepciones, utilizan 20 aminoácidos estándar para construir proteínas. La investigación de Xiao tiene como objetivo reprogramar el código genético para manipular con precisión los sistemas biológicos utilizando aminoácidos no canónicos (ncAAs) con propiedades diversas para ayudar a construir proteínas. Los investigadores generalmente usan ncAAs para investigar la estructura y la dinámica de las proteínas, pero Xiao quiere llevar eso un paso más allá.
“Este enfoque innovador podría revolucionar la forma en que entendemos y controlamos las funciones celulares”, dijo Xiao, investigador joven Norman Hackerman-Welch, profesor asociado de química, director del Centro de Síntesis X de Rice y un becario del Instituto de Prevención e Investigación del Cáncer de Texas.
Xiao utilizará la subvención de cinco años para desarrollar células innovadoras capaces de biosintetizar y utilizar ncAAs y para explorar su potencial como sensores in vivo para las enzimas que participan en las modificaciones postraduccionales (PTMs).
Las PTM son esenciales para regular la biología celular. Las enzimas que añaden y eliminan las PTM, conocidas como “escritores” y “borradores”, juegan un papel importante en causar diversas enfermedades, incluyendo el cáncer y los trastornos neurológicos.
Los métodos actuales para detectar estas actividades enzimáticas, como el análisis de fluorescencia, el western blot y la espectrometría de masas, están limitados a entornos de laboratorio. La investigación de Xiao busca desarrollar formas de monitorear estas actividades dentro de organismos vivos.
“Nuestro objetivo es crear células eucariotas que puedan producir proteínas con asas PTM, lo que permite el monitoreo en tiempo real de las actividades enzimáticas”, dijo Xiao.
Estas células diseñadas podrían allanar el camino para nuevas estrategias en el tratamiento de enfermedades al proporcionar información valiosa sobre la eficacia de los inhibidores epigenéticos en sujetos vivos.
MIRA apoya la investigación en el laboratorio de un investigador que se encuentra dentro de la misión del Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales (NIGMS). El objetivo de MIRA es aumentar la eficiencia de la financiación de NIGMS proporcionando a los investigadores mayor estabilidad y flexibilidad, mejorando así la productividad científica y las posibilidades de importantes avances.
