Brug af tumorundertrykkende proteiner til at forme nanomaterialer

En ny metode, der kombinerer tumorsuppressorprotein p53 og biomineraliseringspeptid BMPep, har med succes skabt sekskantede sølvnanoplader, foreslår en effektiv strategi til styring af nanostrukturen af ​​uorganiske materialer.

Præcis kontrol af nanostrukturer er en nøglefaktor for at danne funktionelle nanomaterialer. Biomimetiske tilgange anses for effektive til fremstilling af nanomaterialer, fordi biomolekyler er i stand til at binde med specifikke mål, selvsamler, og bygge komplekse strukturer. Oligomerisering, eller samling af biomolekyler, er et afgørende aspekt af naturlige materialer, der danner strukturer med højere orden.

Nogle peptider er kendt for at binde med et specifikt uorganisk stof, som sølv, og forbedre dens krystaldannelse. Dette fænomen, kaldet peptidmedieret biomineralisering, kunne bruges som en biomimetisk tilgang til at skabe funktionelle uorganiske strukturer. Kontrol af den rumlige orientering af peptiderne kunne give komplekse uorganiske strukturer, men det har længe været en stor udfordring.

Et team af forskere ledet af professor Kazuyasu Sakaguchi fra Hokkaido Universitet er lykkedes med at kontrollere oligomeriseringen af ​​sølvbiomineraliseringspeptidet (BMPep), som førte til skabelsen af ​​sekskantede sølvnanoplader.

Holdet brugte det velkendte tumorsuppressorprotein p53, som har været kendt for at danne tetramerer gennem dets tetrameriseringsdomæne (p53Tet). "Den unikke symmetri af p53 tetrameren er et attraktivt stillads, der skal bruges til at kontrollere den overordnede oligomeriseringstilstand af sølv BMPep, såsom dets rumlige orientering, geometri, og valens, " siger Sakaguchi.

I forsøgene, holdet skabte med succes sølv BMPep fusioneret med p53Tet. Dette resulterede i dannelsen af ​​BMPep-tetramerer, som gav hexagonale sølvnanoplader. De fandt også, at BMPep-tetramererne har øget specificitet til den strukturerede sølvoverflade, tilsyneladende regulere retningen af ​​krystalvækst for at danne sekskantede nanoplader. Desuden, det tetramere peptid fungerede som en katalysator, kontrollere sølvets krystalvækst uden at indtage peptidet.

"Vores nye metode kan anvendes på andre biomineraliseringspeptider og oligomeriseringsproteiner, giver således en effektiv og alsidig strategi til styring af nanostrukturer af forskellige uorganiske materialer. Produktion af skræddersyede nanomaterialer er nu mere gennemførlig, " kommenterede Sakaguchi.