Seuls choix de protéines attachées sur des nanostructures auto-montés d'ADN

Dans l'histoire cinquante an depuis que la structure de l'ADN a été indiquée la première fois, ce qui était par le passé une découverte de gain de recherches de prix Nobel est devenue une icône culturelle omniprésente cooptée pour introduire tout des parfums aux actes musicaux. Maintenant, la double helice familière d'ADN sert de treillis microscopique afin de promouvoir des avances en nanotechnologie visée améliorant la santé des personnes.

Hao Yan, un chercheur à l'institut de Biodesign à l'université de l'Etat d'Arizona et un professeur adjoint en département de chimie d'ASU et biochimies, seuls choix récent produits des protéines attachées sur des nanostructures auto-montés d'ADN.

Tandis que d'autres efforts ces dernières années se sont concentrés sur apprendre comment établir les nanostructures basés sur ADN, le travail de Yan est nouveau parce qu'il le rend faisable pour fixer n'importe quel biomolécule désiré sur des nanostructures d'ADN. Un tel travail est une étape importante et peut servir de future fondation aux réseaux biocatalytiques, à la découverte de médicaments ou aux systèmes de dépistage ultra-sensibles.

« des motifs architecturaux Rationnel-conçus de nanoscale d'ADN ont été envisagés pendant longtemps comme échafaudages pour diriger l'ensemble des biomolécules tels que des protéines dans un réseau fonctionnel, » a dit Yan. « Cependant, les méthodes pour régler de tels ensembles sont encore rares. Une approche robuste et modulaire est nécessaire.  »

Dans ses résultats, Yan et chercheurs semblables d'institut Yan Liu, Chenxiang Lin, et Hanying Li ont tiré profit de la base appareillant des propriétés d'ADN pour effectuer les nanostructures d'ADN. En réglant la position et l'emplacement exacts des bases de produit chimique dans une reproduction synthétique d'ADN, Yan a pu potentiellement façonner un grand choix d'ensembles d'ADN.

Dans ce cas, Yan a produit une tuile triple du croisement ADN, se composant de trois côte à côte helices juste six nanomètres de largeur et 17 nanomètres de longueur. Un nanomètre est un-milliardième d'un mètre. En programmant dans l'ensemble une courte séquence d'ADN qui identifie une protéine particulière, appelée un aptamer, Yan a produit une molécule d'ADN qui pourrait maintenant fonctionner comme longe biomoléculaire.

« C'est la première fois jamais un aptamer a été utilisé pour joindre les nanoarrays auto-montés des protéines ADN, » a dit Yan.

Yan a intégré un aptamer qui identifie la thrombine de protéine, qui est une protéine importante indispensable aux caillots sanguins. La technique tient compte pour que Yan règle avec précision la position et l'écartement des protéines de thrombine sur l'ADN nanoarray. Yan confirmé ses résultats à l'aide de la microscopie atomique de force, où les protéines de thrombine liées à l'ADN nanoarray sont vues comme talons sur une chaîne de caractères. À cause de la capacité de la protéine grippant pour être conçu, une application intrigante de la technique peut être dans l'application vers des études uniques de protéomique de molécule.

« Nous discutons activement s'appliquant cette technologie à la protéomique unique de molécule et aux interactions protéine-protéine d'étude parce que la distance entre les protéines de interaction pourrait être réglée avec l'exactitude de nanomètre, » a dit Yan.

En outre, en fixant différentes protéines sur l'échafaudage d'ADN, Yan pourrait directement concevoir le grippement d'un médicament à sa molécule-cible ou recréer des voies métaboliques sur un choix unique pour imiter les différentes organelles de voie fonctionnez dans une cellule.