On-demand konformation af et kunstigt cytoskelet

Peptid nanorør er rørformede strukturer dannet af den kontrollerede stabling af cykliske peptidkomponenter. Disse hule biomaterialer viser indre og ydre flader, hvilket tillader kontrol over deres egenskaber.

Anført af Juan R. Granja præsenterede forskere fra Center for Forskning i Biologisk Kemi og Molekulære Materialer (CiQUS) en ny slags cyklisk peptid, der, når det lysbestråles, inducerer dannelsen eller desegregeringen af ​​nanorør efter behov.

Peptidet skifter fra en foldet til en flad konformation ved den passende bølgelængde. Når den plane konformation er vedtaget, samles peptidringene og danner rørformede strukturer, hvorimod peptiderne i det foldede arrangement forbliver usamlede.

Et net af mikrotubuli giver struktur og form til celler og er nøglen til at udføre deres funktioner og dele. En af de største udfordringer i cellebiologi er at efterligne denne fiber for at konstruere et kunstigt cytoskelet. Til dette formål har Prof. Granjas gruppe studeret egenskaberne af peptid-nanorør i årevis for at skabe disse syntetiske masker og dermed kontrollere de molekylære mekanismer, der ligger til grund for disse biologiske processer.

En simpel model til at simulere denne vitale komponent af celler kræver imidlertid, at dannelse/adskillelsesprocessen finder sted med præcis spatiotemporal kontrol under fysiologiske forhold, noget der ikke var muligt med peptid-nanorør på det tidspunkt.

Ved at bruge lys som en ekstern stimulus syntetiserede CiQUS-forskere i dette arbejde nanorørene inde i vanddråber under neutrale forhold og simulerede dermed de fysiologiske medier, der er til stede i cellen.

Fibre dannedes hurtigt på konturen af ​​vand-i-olie-dråberne og inducerede deres fusion. Ifølge forfatterne, når nanorørene er placeret ved grænsefladen, giver de dråberne evnen til at fusionere med hinanden, en mekanisme af stor interesse til at simulere cellefagocytose eller udforske nye lægemiddelleveringssystemer.

Forskningen er publiceret i tidsskriftet Chem .

Flere oplysninger: Marcos Vilela-Picos et al., Fotosamling af cykliske peptider til dynamiske lysdrevne peptidnanorør, Chem (2023). DOI:10.1016/j.chempr.2023.10.005

Journaloplysninger: Kem

Leveret af Center for Forskning i Biologisk Kemi og Molekulære Materialer (CiQUS)