تولید نانوتیوب ها با استفاده از کریستال های پروتئین

مجموعه: اخبار علمی و آموزشی

تاریخ انتشار : جمعه, 25 آبان 1397 09:26

به گزارش ایرنا از پایگاه خبری ساینس، این فناوری در تولید آنزیم های مصنوعی، حامل هایی در ابعاد نانو و سیستم های تحویل ملزومات پزشکی و زیست فناوری در سطح مولکولی کاربرد دارد.

محققان به دلیل تعامل غیرسازمان یافته پروتئین ها در شرایط مختلف دمایی و اسیدیته محلول های آبی، در تولید ساختارهای پروتئینی در این نوع محلول ها با چالش های متعددی روبه رو هستند. اکنون محققان ژاپنی با استفاده از کریستال های پروتئین به عنوان چهارچوب، این چالش ها را رفع کرده اند.

این تکنیک جدید شامل چهار مرحله آماده سازی یک پروتئین مهندسی شده، شکل گیری چهارچوب کریستالی، شکل گیری یک کریستال با اتصال های عرضی و آزادسازی نانوتیوب های پروتئین با حل شدن چهارچوب است.

محققان از نوعی پروتئین طبیعی پایدار موسوم به RubisCO به عنوان سنگ بنای نانوتیوب های پروتئینی استفاده کردند. این سیستم کریستالی که دارای یک ساختار منظم است، امکان کنترل دقیق فرآیندهای شیمیایی موردنظر را از طریق اتصالات عرضی پروتئین ها در اختیار می گذارد.

اتصالات عرضی پیوندهای کووالانسی یا یونی هستند که یک زنجیره پلیمر را به صورت اشتراکی به یک زنجیره پلیمر دیگر متصل می کنند. دستیابی به این سطح از کنترل از طریق اتصالات عرضی پروتئین درون محلول های آب امکان پذیر نیست. این رویکرد امکان تشکیل چهارچوب کریستالی را به نحو مطلوب و در موقعیت مناسب درون هر یک از تیوب ها در اختیار می گذارد.

به گفته محققان از آنجا که در حال حاضر بیش از 100 هزار ساختار کریستالی پروتئین در بانک اطلاعات پروتئین ها به ثبت رسیده است، با استفاده از این تکنیک جدید می توان ساختارهای پروتئینی ابرمولکولی ازجمله ساختارهای صفحه، تیوب و قفس را تولید کرد.

گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Chemical Science منتشر شده است.