Proteínas projetadas por IA que sobrevivem a 150 °C e forças de nanonewton As proteínas são geralmente máquinas frágeis. Se forem aquecidas, puxadas ou submetidas a um passo de esterilização em alta temperatura (como os utilizados em hospitais), a maioria se desdobra e agrega, perdendo sua função. No entanto, muitos sistemas naturais—como a titina muscular ou a seda de aranha—sugerem que, se você organizar as ligações de hidrogênio em β-sheet da maneira certa, pode obter uma resistência mecânica notável e resiliência térmica. Bin Zheng e coautores levam essa ideia ao extremo. Começando do domínio I27 da titina, eles usam um pipeline de IA+MD—RFdiffusion para geração de backbone, ProteinMPNN para design de sequência, ESMFold/AlphaFold2 para previsão de estrutura, e MD guiado/annealing para triagem—para alongar sistematicamente as cadeias β que suportam força e maximizar as ligações de hidrogênio do backbone em uma geometria de cisalhamento. Através de múltiplas rodadas de design, eles aumentam a rede de 4 para 33 ligações H do backbone, criando uma série de proteínas “SuperMyo” com forças de desdobramento acima de 1.000 pN—aproximadamente 4× mais fortes que I27 sob as mesmas condições de puxamento. Notavelmente, essas proteínas não apenas se reconfiguram após a força, mas também mantêm a estrutura e a função após exposição a 150 °C e ciclos repetidos de esterilização em alta temperatura, podendo ser usadas como agentes de ligação para fazer hidrogéis que sobrevivem a esses tratamentos intactos. A mensagem é poderosa: ao combinar design generativo de proteínas com simulações baseadas em física, agora é possível transformar um princípio simples—empacotar o maior número possível de ligações de hidrogênio em modo de cisalhamento em β sheets—em proteínas e materiais sintéticos que rivalizam ou superam os próprios sistemas mecanostáveis da natureza, permitindo hidrogéis e biomateriais à base de proteínas que permanecem funcionais em condições que normalmente destruiriam proteínas convencionais. Artigo: