Ученым удалось получить нанотрубки из белковых кристаллов
Исследователи из Токийского технологического института добились успеха в создании белковых нанотрубок из миниатюрных каркасов, состоящих из сетки протеиновых кристаллов. Достижение может ускорить разработку искусственных ферментов и других биомедицинских структур.
Новый способ соединения белков в нанотрубки был разработан под руководством Такафуми Уэно, сообщает sciencedaily.com. Протеиновые структуры со специально заданными свойствами давно интересуют ученых, так как могут использоваться для создания мощных катализаторов, целевых лекарств, систем доставки вакцин и различных биоматериалов. Но получить их в водном растворе сложно из-за неорганизованного взаимодействия белков.
Методика, представленная в Chemical Science, решает эту проблему за счет использования кристаллов. Они служат хорошим каркасом для самосборки белков в желаемые структуры. Процесс состоит из 4 этапов:
- подготовка сконструированного белка;
- формирование кристаллического каркаса;
- формирование структурированного кристалла;
- высвобождение белковых нанотрубок за счет растворения каркаса.
Система позволяет легко контролировать нужные химические взаимодействия и стабилизировать структуру. Добиться этого перекрестным соединением белков в растворе не удавалось.
Для работы исследователи выбрали встречающийся в природе протеин RubisCO, сделав его сырьем для нанотрубок. Благодаря стабильности, белок хорошо держит форму. Использовав технологию просвечивающей электронной микроскопии, команда успешно подтвердила формирование протеиновых нанотрубок. Исследование также показало, что они могут сохранить свои ферментативные свойства.
«Наш метод обеспечивает эффективное формирование кристаллического каркаса в нужной точке (определенном участке цистеина) каждой трубки, — сказал Уэно. – Белковая база данных включает более 100 000 кристаллических структур, и мы можем применить методику ко многим из них для создания супрамолекулярных конструкций, вроде клеток, трубок и листов».
