Ett tvärvetenskapligt team av matematiker, teoretiska fysiker, kemister och biokemister från University of Bristol gick samman för att studera självmontering av proteinbyggnad till proteinburar med möjliga tillämpningar inom nanoteknik och syntetisk biologi.

Resultaten publiceras denna vecka i Proceedings of the National Academy of Sciences .

Forskningen leds av professorerna Tanniemola Liverpool och Noah Linden från Mathematics School och professor Dek Woolfson från Schools of Chemistry and Biochemistry, och bygger på tidigare forskning, utförs i professor Woolfsons laboratorium om syntetiska proteinburar. Teamets resultat kastar ljus över förståelsen av de självmonterade burarnas regelbundenhet och kan potentiellt leda till nya tillvägagångssätt inom proteindesign för självmontering och kan driva nya experimentella metoder.

Kommenterar forskningen, huvud författare, Dr Majid Mosayebi, en postdoktoral forskarassistent i teoretisk biofysik vid Matematikskolan, sa:

"Design och konstruktion av konstgjorda strukturer i mikroskopisk skala är ett av huvudmålen för modern nanoteknik. Med naturen som inspiration, syntetiska biologiska byggstenar har nyligen designats som självmonterar till kvasi-sfäriska skal eller burar.

"Medan många naturliga proteinbyggstenar självmonterar sig till högst symmetriska ordnade skal (t.ex. virus), vår studie visar att överraskande nog även en liten mängd (oundviklig) flexibilitet i de syntetiska proteinbyggstenarna leder till stabila oordnade konfigurationer.

"Vårt arbete fokuserar på hur robust burens symmetri är givet proteinbyggstenarnas flexibilitet. Vårt arbete belyser självmonteringsmekanismerna i dessa burar, som kan ha utbredda tillämpningar inom materialvetenskap och syntetisk biologi, inklusive tillverkning av metamaterial, riktad läkemedelstillförsel, vaccindesign och nanoreaktorer."