• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Guld tillför glansen av reversibel montering till proteinburar

    Kredit:University of Tsukuba

    Proteinburar - kapselliknande strukturer som består av många proteinmolekyler - utför roller i naturen som har inspirerat deras tillämpning inom områden som läkemedelsleverans. Deras kontrollerade sammansättning är därför av särskilt forskningsintresse; dock, den stimuliresponsiva demonteringen av proteinburar har ännu inte rapporterats. Nu, ett internationellt forskarlag har rapporterat guldriktad reversibel sammansättning av 3D-proteinburar. Deras resultat publiceras i Naturforskning .

    Rapporterade metoder för att förbereda proteinburar baserade på protein-proteininteraktioner, såsom vätebindning och hydrofoba interaktioner, kan resultera i stabila burar; dock, sådana sammansättningar är statiska och när de väl bildats erbjuder de inte några smarta kontroller. I kontrast, sammansättning som använder metalljoner för att underlätta interaktioner mellan proteiner ger en frisättningsmekanism.

    Även om metalldriven sammansättning av proteiner har rapporterats, exempel på 3D-burstrukturer framställda på detta sätt är sällsynta. Forskarna konstruerade ett ringformat protein känt som TRAP (trp RNA-bindande attenuating protein) så att det uppvisade lika åtskilda tiolgrupper av cysteingrupper. Att lägga till en källa av guldjoner till proteinerna i lösning ledde till sammansättningen av 3D-proteinburar, baserat på guld-svavelinteraktioner, inom några minuter.

    "Genom att modifiera proteinbyggstenarna har vi kunnat styra sammansättningen av burar på ett sätt som också ger oss kontroll över deras stabilitet, " studieförfattaren Kenji Iwasaki förklarar. "Proteinerna som samlats inom några minuter efter att guld infördes i systemet och kryoelektronmikroskopi gjorde det möjligt för oss att tydligt se de bildade strukturerna, som har en diameter på cirka 22 nm."

    Detaljerad analys av formen på proteinburarna visade att strukturerna består av 24 ringar arrangerade för att ge sex fyrkantiga öppningar. Detta arrangemang är känt som en snubkub, ett arkimediskt fast material som forskarna tror inte tidigare har observerats i naturen.

    Burstrukturerna visade sig vara stabila över ett intervall av temperaturer, inklusive vid 95 °C i flera timmar, och visade sig också vara robusta i närvaro av en rad kemikalier som kan störa vätebundna strukturer. Dock, i närvaro av reduktionsmedel, inklusive biologiskt relevanta antioxidanter som finns i kroppen, burarna kunde tas isär.

    "Den reversibla kontrollen av burens stabilitet är en spännande funktion när det gäller att tillhandahålla smarta egenskaper för dynamiska lastleveransapplikationer, Professor Iwasaki förklarar. "Men, utöver dessa praktiska funktioner, observationen av en aldrig tidigare skådad strukturell arkitektur som inte har, så vitt vi vet, har observerats i naturen och har paralleller i islamisk konst, har gett en intressant dimension till våra resultat."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com