address2arrow-email-sendarrow-rightbtn-right-arrowbubbleclosecomment-arrow-answerenvelopeeyefriendshamburgerheartHeart copy 26heart-emptyhomehumanlikelk-bubblelk-eyeHeart copy 26lk-pencilloginnav-editnav-eyenav-newsnav-starnav-userloginnext-arrow-rightpagination-lastpagination-nextShape 19 copysearchstarstar-fulluserBriefcaseCard
24 Июля, 2018

Разработаны искусственные белки для конструирования супрамолекулярных комплексов

Группа японских ученых создала белки, способные к самосборке; из них можно синтезировать комплексные полимеры с заданными структурой и функцией.

Credit: Shinshu University; http://www.shinshu-u.ac.jp/english/topics/sb-2018-00007p_1.gif

Credit: Shinshu University; http://www.shinshu-u.ac.jp/english/topics/sb-2018-00007p_1.gif

Подготовил Илья Скляр

Основная идея этой работы — «сборка» разнообразных сложных веществ из простых строительных блоков (тот же принцип, который широко использует живая природа). Уже в 2012 году ученые из нескольких японских университетов создали искусственный белок WA20, простой и стабильный. В 2015 они сделали на его основе несколько типов белковых наностроительных блоков (protein nanobuilding block, PN-Block). В новой работе использовано два типа таких строительных блоков: «удлинительные» (extender PN-Block) и «стопорные» (stopper PN-block).

Мономер WA20 — по выражению авторов статьи, «нунчакоподобная структура» из двух альфа-цепей, и этот мономер легко образует димеры. «Удлинительный» блок ePN представляет собой два мономера WA20, или две пары альфа-цепей, соединенные линкером. Альфа-цепи разных ePN взаимодействуют друг с другом, и блоки собираются в похожую на цепь полимерную наноструктуру — гомополимер, причем в зависимости от свойств линкера она может быть жесткой или гибкой. «Стопорные» блоки sPN используются в конечных участках самособирающегося гетерополимера и увеличивают вариативность дизайна. Среди полученных таким образом учеными гетероолигомеров есть различные комбинации димеров, тримеров и гексамеров. Добавление ионов никеля инициирует дальнейшие процессы самосборки — образование супрамолекулярных комплексов.

Один из руководителей работы Риоичи Араи, заведующий кафедры супрамолекулярных комплексов в государственном Университете Шиншу сравнивает белковый конструктор с блоками LEGO: эти блоки просты по форме и сходны между собой, но из них можно собирать сложные и бесконечно разнообразные конструкции.

Авторы работы планируют создать множество стабильных комплексных наноструктур из белковых наностроительных блоков. Использование ионов металла еще увеличило вариативность этих структур. Среди возможных практических приложений технологии — конструирование нанобиоматериалов, которые можно использовать для доставки лекарств, создание белков на заказ (в том числе, возможно, искусственных вакцин).

 Источники

Naoya Kobayashi et al. // Self-Assembling Supramolecular Nanostructures Constructed from de Novo Extender Protein Nanobuilding Blocks.// ACS Synthetic Biology, 2018; 7 (5): 1381 DOI: 10.1021/acssynbio.8b00007

Novel Artificial Protein Complexes Constructed from Protein Nanobuilding Blocks

5305
0
Лидеры мнений
Лидеры отрасли
  • FUTURE
    13
САМЫЕ ОБСУЖДАЕМЫЕ ТЕМЫ ФОРУМА
Поиск материалов по тегам