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uma aloproteína é uma nova proteína sintética contendo um ou mais aminoácidos” não naturais”. Não natural no contexto significa um aminoácido não ocorrendo na natureza (aminoácidos novos e sintetizados), ou ocorrendo na natureza, mas não ocorrendo naturalmente dentro de proteínas (aminoácidos naturais, mas não proteinogênicos).

A possibilidade de novos aminoácidos e proteínas surge porque na natureza, o código genético responsável pela estrutura de proteínas tem 64 possíveis códons disponíveis para codificação de todos os aminoácidos utilizados em proteínas (4 nucleótidos em cada uma das 3 bases; 4 x 4 x 4 dá-64 combinações possíveis), mas de seres humanos e de outros seres eucariontes estes codificam para apenas 20 aminoácidos-padrão. Este nível de redundância de informação dentro da tabela de códons é conhecido em bioquímica como degeneração. Ele abre a porta para que novos aminoácidos sejam potencialmente codificados.

uma abordagem aproveita a redundância dos 3 códons que codificam um sinal “stop”. Se um deles pode ser substituído por outro codão stop e, em seguida, que codão, em princípio, pode ser “transferido” (junto com o requisito tRNA, fator de liberação enzimática modificações) para o código de um romance de aminoácidos sem afetar outras codificações. Usando essa abordagem, aloproteínas e novos aminoácidos podem ser criados por técnicas que” expandem ” o código genético para incluir codificações novas adicionais, usando códons recém-concebidos e enzimas tRNA (Rna de transferência) e tRNA sintetase (aminoacil tRNA sintetase). Os mecanismos usuais, que produzem aminoácidos e os combinam em proteínas, produzem aminoácidos novos ou não proteinogênicos e os incorporam para fazer novas proteínas da mesma maneira. Em 2010, essa técnica foi usada para reatribuir um códon no código genético da bactéria E. coli, modificando-o para produzir e incorporar um novo aminoácido, sem afetar adversamente as codificações existentes ou o próprio organismo.

os usos da Aloproteína incluem a incorporação de átomos incomuns ou pesados para análise de estrutura difrativa, ligantes foto-reativos (fotocrosslinkers), grupos fluorescentes (usados como sondas rotuladas) e interruptores moleculares para vias de sinalização.

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