Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

I ricercatori risolvono la struttura 3D della nanoparticella sovramolecolare della proteina facendo uso di microscopia dell'cryo-elettrone

Le nanoparticelle e i nanocages sono materiali attraenti che possono applicarsi negli agenti di colore, in catalizzatori e nella consegna della droga. Per uso nell'ambiente, è necessario da produrre tantissime nanoparticelle della dimensione e della forma costanti, ma finora, i metodi di formazione di nanoparticella facendo uso dei metalli ampiamente sono stati ricercati e la formazione di nanoparticelle con una determinate forma e dimensione è stata realizzata. Tuttavia, non è facile da creare un gruppo di nanoparticelle costanti con la stessa struttura al livello atomico.

Un gruppo di ricerca unito piombo dal professore associato Ryoichi Arai (istituto per le scienze biomediche e facoltà di scienza e tecnologia del tessuto, dell'università di Shinshu) e dall'assistente universitario Norifumi Kawakami (facoltà di scienza e tecnologia, dell'università di Keio) ha sviluppato un'uniforme e una nanoparticella sovramolecolare utile della proteina auto-montate simmetricamente dalle proteine di fusione di un dominio pentameric della proteina e di un dominio dimero della proteina.

È possibile modificare la funzionalità tramite modifica sito-specifica del prodotto chimico o di mutagenesi. Questa nanoparticella progettata della proteina con un diametro di circa 22 nanometro è stata nominata TIP60 (proteina Icosahedral tronca composta di 60 proteine di fusione del mer) perché è costituito dal auto-montaggio delle 60 proteine artificiali meric di fusione a forma di come un pallone da calcio

Nello studio presente, il gruppo di ricerca unito ha risolto la struttura tridimensionale dettagliata del TIP60 facendo uso di microscopia dell'cryo-elettrone della unico particella. Un gran numero di TIP60 è stato espresso in Escherichia coli e un campione depurativo è stato osservato alla funzione del microscopio dell'cryo-elettrone di gestione dal laboratorio di prof. Masahide Kikkawa all'università di Tokyo.

Eseguendo l'analisi della unico particella basata sui dati di immagine ottenuti, una mappa tridimensionale è stata ricostruita con una risoluzione di 3,3 Å. È stato rivelato che TIP60 forma le nanoparticelle sferiche vuote come progettato ed ha una struttura meric 60 icosahedral con 20 pori del tipo di triangolare con una barriera di circa 4 nanometro ciascuno. Inoltre, il gruppo ha delucidato dettagliatamente la struttura tridimensionale caratteristica, quale il linker che connette il dominio di formazione del pentamero ed il dominio di formazione dimerica composti di α-elica.

Quando un piccolo composto della molecola si aggiunge dopo chimicamente la modificazione soltanto della superficie esterna di TIP60 con un composto di grande molecolarità, il piccolo composto della molecola entra nell'intercapedine interna e chimicamente modifica nella superficie interna. Cioè è stato trovato che la struttura porosa di TIP60 funge da filtro dalla dimensione molecolare e le superfici esterne ed interne di TIP60 possono chimicamente essere modificate con differenti molecole delle dimensioni differenti.

In futuro, il gruppo utilizzerà le nanoparticelle artificialmente progettate della proteina avanzando la progettazione e la modifica funzionale delle varianti sito-specifiche basate sulla struttura tridimensionale di TIP60 delucidata in questo studio. Si pensa che piombo allo sviluppo ed alle applicazioni nella nanobiotecnologia e nei giacimenti del nanomaterial, quale uso come nanocapsule per un delivery system della droga.

Source:
Journal reference:

Obata, J., et al. (2021) Icosahedral 60-meric porous structure of designed supramolecular protein nanoparticle TIP60. Chemical Communications. doi.org/10.1039/D1CC03114G.