Små proteinspiraler, der samles selv til bure

(Phys.org) – Et stort team af forskere med medlemmer fra Slovenien, England, Serbien, Frankrig og Spanien har udviklet en teknik, der får proteiner til selv at samle sig til geometriske former efter behov. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Natur bioteknologi, gruppen beskriver deres teknik og mulige anvendelser for de bittesmå bure.

I de seneste år, videnskabsmænd har manipuleret DNA-strenge for at få dem til at binde sig sammen til nyttige former (DNA-origami). I denne nye indsats, forskerne har gjort noget lignende ved at bruge proteiner i stedet for. De i feltet mener, at sådanne objekter kunne være nyttige til applikationer som at bygge pakker til levering af lægemidler til målrettede steder i den menneskelige krop.

For at få proteinerne til at samle sig selv, forskerne snoede dobbeltstrenge af aminosyresektioner (coiled coils) til aminosyrestrenge, der blev anbragt i afskårne sektioner af naturligt forekommende proteinstrenge. Forskerne beskriver de oprullede spoler som ligner garnsegmenter. De sektioner, der blev indført i kæden, blev valgt specifikt, fordi tidligere test havde vist, at de ville bøje sig på den ønskede måde, når de blev udsat for faktorer som elektricitet eller vand. Resultatet var en enkelt streng med bøjninger, der fik den samlede streng til at tage form af et geometrisk objekt. Holdet rapporterer, at de var i stand til at skabe tetraeder, firesidede pyramider og trekantede prismer. Afprøvning af strukturerne viste, at de var opløselige i vandige opløsninger, og at de kunne tage deres former både inden i og uden for celler. Holdet viste også, at strukturerne kunne dannes og muligvis bruges i levende mus.

Forskerne bemærker, at parametre som ladningen af ​​de oprullede spoler og hætten, der dannes ved deres ender, kan justeres for at skabe forskellige former og til at diktere de betingelser, under hvilke proteinerne samler sig selv. De rapporterer endvidere, at det var muligt at skabe en værktøjskasse med byggeklodser til strukturerne, giver mulighed for større, mere komplekse strukturer fra grundformerne. De foreslår, at sådanne konstruktioner kan bruges til at bære lægemidler eller vaccinationer gennem kroppen eller til at skabe andre strukturer, der inkorporerer aminosyrefunktionalitet.

© 2017 Phys.org