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由蛋白质晶体构建的纳米管 生物分子工程的突破

作者: 银河www.yh95111.com | 来源: http://www.kingnodit.com | 栏目: 银河网址多少 |    日期:2019-03-26
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  东京工业大学(东京工业大学)的研究人员成功地从通过交联工程蛋白晶体制成的微小支架构建蛋白质纳米管。该成就可以加速人工酶,纳米载体和递送系统的开发,用于许多生物医学和生物技术应用。

  东京理工大学生物分子工程系的Takafumi Ueno领导的团队开发了一种将蛋白质组装成有序纳米管的创新方法。量身定制的蛋白质纳米结构具有强烈的研究兴趣,因为它们可用于开发高度特异性和强大的催化剂,靶向药物和疫苗递送系统,以及许多其他有前景的生物材料的设计。

  由于蛋白质在pH和温度等不同条件下自由相互作用的无组织方式,科学家们在水溶液中构建蛋白质组装体遇到了挑战。“化学科学”杂志报道的这种新方法通过使用蛋白质晶体克服了这些问题,蛋白质晶体是蛋白质自组装成所需结构的有希望的支架。该方法有四个步骤,如从蛋白质晶体构建纳米管所示:

  通过溶解支架释放蛋白质纳米管。由组装结构的有序排列组成的晶体系统使得通过交联容易控制感兴趣的精确化学相互作用以稳定组装结构 - 这是通过溶液中蛋白质的交联不能实现的成就。研究人员选择了一种名为RubisCO的天然蛋白质作为构建纳米管的构件。由于其高稳定性,RubisCO可以保持其形状,并且其先前研究的晶体结构已经推荐用于该研究。

  在东京工业大学的Suzukakedai生物材料分析部门使用透射电子显微镜(TEM)成像,该团队成功确认了蛋白质纳米管的形成。该研究还表明,蛋白质纳米管可以保留其酶促能力。“我们的交联方法可以在晶体的每个管内的所需位置(特定的半胱氨酸位点)有效地促进晶体支架的形成,”Ueno说。“目前,由于已有超过100,000种蛋白质晶体结构沉积在蛋白质数据库中,我们的方法可以应用于其他蛋白质晶体,用于构建超分子蛋白质组件,如笼子,管子,薄片。”该研究中的纳米管可用于各种应用。该管提供了外源分子积累的环境,其可用作药物相关领域中的递送平台。该管也可能具有催化作用,因为蛋白质结构单元在自然界中具有酶活性。

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