La URV crea una herramienta para clasificar 250.000 estructuras de proteínas

La Universitat Rovira i Virgili (URV) ha presentado una innovadora herramienta llamada PDB-CAT, diseñada para facilitar el análisis y la clasificación de más de 250.000 estructuras de proteínas almacenadas en el Protein Data Bank (PDB). Esta base de datos es fundamental para los investigadores en biología estructural, ya que proporciona información esencial sobre las estructuras tridimensionales de macromoléculas biológicas.

El PDB alberga un vasto repertorio de estructuras, incluyendo proteínas y ácidos nucleicos, que son cruciales para comprender su funcionamiento y sus interacciones con otras moléculas. Sin embargo, el crecimiento exponencial del número de estructuras disponibles —que aumenta cada año con miles de nuevas entradas— presenta un desafío significativo para los científicos que buscan información específica dentro de este océano de datos.

Ariadna Llop Peiró, estudiante de doctorado en el Departamento de Bioquímica y Biotecnología de la URV, explica que muchas proteínas tienen múltiples estructuras disponibles en el PDB, lo que puede complicar su uso en proyectos de diseño computacional de fármacos. “Analizar manualmente estas diferencias es un proceso lento y propenso a errores”, señala Llop Peiró.

PDB-CAT surge como una solución a esta problemática. La herramienta permite identificar automáticamente si una estructura contiene un ligando unido a la proteína, así como determinar la naturaleza de esta unión —ya sea covalente o no covalente— y detectar mutaciones en la secuencia proteica mediante comparaciones con secuencias de referencia proporcionadas por los usuarios.

Una característica destacada del software es su capacidad para realizar análisis paralelizados, lo que significa que puede ejecutarse simultáneamente en varios procesadores. Esto reduce significativamente el tiempo necesario para analizar grandes conjuntos de datos. Según Said Trujillo de León, responsable de implementar esta funcionalidad, “es posible analizar todo el contenido actual del PDB en pocas horas utilizando un ordenador potente”.

PDB-CAT ha sido aplicado con éxito al estudio de todas las estructuras disponibles de la proteasa principal del SARS-CoV-2, una enzima clave para la replicación viral. Este uso ha permitido al equipo clasificar sistemáticamente las estructuras, identificar inhibidores y detectar variantes relevantes para el desarrollo de nuevos antivirales.

Además, PDB-CAT es un software libre y está disponible públicamente en GitHub, acompañado por un tutorial detallado que facilita su uso tanto a expertos como a aquellos menos familiarizados con la programación.

Este desarrollo representa un avance significativo en las herramientas disponibles para los investigadores dedicados al diseño computacional de fármacos, permitiendo optimizar procesos y acelerar descubrimientos importantes.