Amyloidfibre samler sig selv fra mindre proteiner. UC Davis forskere har konstrueret andre proteiner, så de spontant danner amyloid. Disse nye proteiner kan være nyttige i nanoteknologi. Her, hættestrukturen (rød) blev fjernet fra granknoporm-frostvæskeprotein og andre strukturer justeret, så molekyler kunne forbindes som fibriller (nederst). Kredit:UC Davis
Naturen har mange eksempler på selvmontering, og bioingeniører er interesserede i at kopiere eller manipulere disse systemer for at skabe nyttige nye materialer eller enheder. Amyloid proteiner, for eksempel, kan selv samle sig i de sammenfiltrede plaques, der er forbundet med Alzheimers sygdom - men lignende proteiner kan også danne meget nyttige materialer, såsom edderkoppesilke, eller biofilm omkring levende celler. Forskere ved UC Davis og Rice University har nu fundet frem til metoder til at manipulere naturlige proteiner, så de selv samles til amyloidfibriller.
Forskningspapiret er offentliggjort online af tidsskriftet ACS Nano .
"Dette er store proteiner med masser af flade overflader, der egner sig til funktionalisering, for eksempel til at dyrke solceller eller til at fastgøre til andre overflader, " sagde Dan Cox, en fysikprofessor ved UC Davis og medforfatter på papiret. De kunne bruges som "stilladser" til vævsteknologi, og potentielt kunne programmeres således, at andre partikler eller proteiner kunne fastgøres på specifikke steder eller arrays. Amyloider er også hårde:de kan modstå kogning, angreb af fordøjelsesproteiner og ultraviolet stråling.
Maria Peralta, en kandidatstuderende i kemi ved UC Davis, og kolleger lavede amyloidfibrillerne ved at tilpasse naturlige "frostvæske"-proteiner fra rajgræs og et insekt, gran knoporm. Disse proteiner tillader nogle planter og dyr at modstå meget kolde temperaturer ved at forhindre vækst af iskrystaller, men de samler sig ikke naturligt i større strukturer.
Forskerne fjernede hættestrukturer fra enden af frostvæskeproteinerne. De var så i stand til at lade dem selv samle til fibriller med forudsigelige højder, et potentielt nyt materiale til bioteknik.