Polscy i brytyjscy naukowcy projektują unikalne nanorurki z pentamerów – przełom w nanotechnologii!
Polsko-brytyjski zespół naukowców ogłosił znaczący przełom w dziedzinie nanotechnologii, tworząc nanorurki białkowe zbudowane wyłącznie z pentamerów. Nowatorska metoda projektowania struktur molekularnych pozwoliła na stworzenie konfigurowalnych nanoarchitektur o zmiennych kształtach i funkcjach, co otwiera drzwi do nowych rozwiązań m.in. w dostarczaniu leków, procesach katalitycznych czy rozwoju inteligentnych nanomateriałów. Jest to pierwszy raz, gdy udało się uzyskać tak elastyczne i funkcjonalne struktury białkowe bez użycia tradycyjnych układów heksamerowych.
W badaniach wykorzystano zaawansowane narzędzia technologiczne, takie jak kriogeniczny mikroskop elektronowy Titan Krios G3i oraz polska infrastruktura obliczeniowa wysokiej wydajności PLGrid. Dzięki nim możliwe było niezwykle precyzyjne zmapowanie nanostruktur powstałych na bazie zmodyfikowanej syntazy lumazyny. Te białkowe kompleksy wykazały zdolność do tworzenia nie tylko sferycznych nanoklatek, ale też włóknistych rurkowatych form, zależnie od warunków otoczenia.
Kluczową rolę w przełączaniu się struktur odegrała obecność soli w roztworze, która inicjowała proces przekształcania nanocząsteczek. To zjawisko stanowi istotną różnicę w stosunku do tradycyjnych nanorurek, które budowane są zazwyczaj na bazie heksamerów lub innych złożonych układów podjednostek. Nowe konstrukcje bazujące wyłącznie na pentamerach wykazały się nie tylko większą elastycznością, ale też możliwością dostosowania do konkretnych potrzeb aplikacyjnych.
Odkrycie wnosi nową jakość do rozumienia mechaniki molekularnej oraz zasad, na jakich opierają się białkowe kompleksy o właściwościach samoorganizujących się. Dzięki modyfikacji enzymatycznej możliwe jest sterowanie kształtem i funkcją powstałych nanostruktur, co może w przyszłości posłużyć do projektowania bioaktywnych kapsułek, inteligentnych nośników leków czy też selektywnych katalizatorów chemicznych.
Wyniki przełomowych badań zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „ACS Nano”, stanowiąc ważny wkład w rozwój światowej nauki. Polsko-brytyjski zespół zapowiedział już kontynuację projektu, który ma na celu dalszą optymalizację białkowych nanorurek i ich zastosowań w realnych technologiach medycznych i przemysłowych.
Źródło: Uniwersytet Jagielloński w Krakowie
Czytaj też: Politechnika Rzeszowska opracowała przełomowy program do diagnozy mowy u pacjentów z chorobą Parkinsona
Grafika tytułowa: Edward Jenner / Pexels
