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Os pesquisadores sucedem em nanotubes da proteína da construção dos andaimes minúsculos

Os pesquisadores no Instituto de Tecnologia do Tóquio (tecnologia do Tóquio) sucederam em construir nanotubes da proteína dos andaimes minúsculos feitos cruz-ligando de cristais projetados da proteína. A realização podia acelerar a revelação de enzimas artificiais, de portadores nano-feitos sob medida e de sistemas de entrega para um anfitrião de aplicações biomedicáveis e biotecnológicas.

Uma maneira inovativa para o conjunto das proteínas em nanotubes bem-pedidos foi desenvolvida por um grupo conduzido por Takafumi Ueno no departamento da tecnologia do Tóquio da engenharia biomolecular.

Os nanostructures específicos da proteína são do interesse intenso da pesquisa, porque poderiam ser usados para desenvolver catalizadores altamente específicos e poderosos, a droga visada e os sistemas de entrega da vacina, e para o projecto de muitos outros matérias biológicos prometedores.

Os cientistas enfrentaram desafios em construir os conjuntos da proteína na solução aquosa devido às maneiras desorganizadas em que as proteínas interagem livremente sob condições de variação tais como o pH e a temperatura.

O método novo, relatado na ciência química do jornal, supera estes problemas usando os cristais da proteína, que servem como um andaime prometedor para que as proteínas auto-montem em estruturas desejadas. O método tem quatro etapas, como ilustrado na construção dos nanotubes dos cristais da proteína:

  • preparação de uma proteína projetada
  • formação do andaime do cristal da proteína
  • formação de um cristal ligado
  • liberação dos nanotubes da proteína dissolvendo o andaime.

O sistema de cristal, compor do regime pedido de estruturas montadas, faz fácil controlar interacções químicas precisas do interesse cruz-ligando para estabilizar a estrutura do conjunto -- uma realização que não possa ser conseguida do cruz-ligamento das proteínas na solução.

Os pesquisadores escolheram uma proteína natural chamada RubisCO como um bloco de apartamentos para a construção do nanotube. Devido a sua estabilidade alta, RubisCO poderia manter sua forma, e sua estrutura de cristal da pesquisa precedente tinha-a recomendado para este estudo.

Usando a imagem lactente da microscopia de elétron (TEM) de transmissão na divisão da análise dos matérias biológicos do Suzukakedai da tecnologia do Tóquio, a equipe confirmou com sucesso a formação dos nanotubes da proteína.

O estudo igualmente demonstrou que os nanotubes da proteína poderiam reter sua capacidade enzimático.

“Nosso método deligamento pode facilitar a formação do andaime de cristal eficientemente na posição desejada (locais específicos do cysteine) dentro do cada as câmaras de ar do cristal,” diz Ueno. “Presentemente, desde mais a proteína que de 100.000 as estruturas de cristal foram depositadas no banco de dados de proteína, nosso método podem ser aplicadas a outros cristais da proteína para a construção dos conjuntos supramoleculares da proteína, tais como gaiolas, as câmaras de ar, folhas.”

O nanotube neste estudo pode ser utilizado para várias aplicações. A câmara de ar fornece o ambiente para a acumulação das moléculas exógenas que podem ser usadas como plataformas da entrega em campos relacionados farmacêuticos. A câmara de ar pode igualmente ser potencial para a catálise porque o bloco de apartamentos da proteína tem a actividade enzimático na natureza.