Nano-Определенные размер Челюсти Смогли Вести к Более Мощным Датчикам и Диагностическим Инструментам

Published on July 21, 2008 at 2:11 PM

Научные работники Лаборатории Беркли начинали nano-определенную размер синтетическую пачку которая может сложить в половине и поглощает молекулу цинка между своими челюстями, перв--сво-добросердечный подвиг полимера который передразнивает как протеины дирижируют функции жизни существенные.

Больше протеин-как синтетическая структура. Научные Работники создавали nano-определенную размер пачку полимера которая цинк целей, развитие которое раскрывает дверь для более изрезанных и более длинних длительных датчиков и фармацевтической продукции. В этой схеме, струбцины пачки 2-винтовой линии peptoid закрыли на молекуле цинка, в пурпуре, фиксируя молекулу в месте.

Успех научных работников' в задабривать протеин-как функция от синтетического полимера направлял к инициативный шаг шаг к превращаясь nanostructures которые совмещают точность протеинов с пересеченностью non-естественных материалов. Хотя очень примитивно стандартами природы, их пачка полимера смогла вести к сильно точным датчикам способным работать в жестковатых окружающих средах, или заболевани-пристреливать фармацевтическую продукцию терапии того последнего очень более длиной чем сегодняшние.

«Мы используем природу как наш направляющий выступ для того чтобы начать функциональную, стабилизированные nanostructures,» сказал Рон Zuckermann, которое Директор Средства Биологического Средства Nanostructures в Плавильне Лаборатории Беркли Молекулярной. Zuckermann начало складную пачку полимера с Byoung-Chul Ли и Тамми Chu Разделения Наук Материалов Лаборатории, и Укроп Кен Разделения Биологических наук Лаборатории Физического и Университета Штата Калифорнии на Сан-Франциско, где он профессор фармацевтической химии.

«Мы имеем длинний путь пойти, но конечная цель сделать полезные nano-составленные материалы которые могут действовать над широким диапазоном условий,» сказала Zuckermann.

Никакой сярприз что Zuckermann и коллегаы работают для того чтобы подражать протеинам. Миллионы лет развития вдохновляли их с бесподобный молекулярными возможностями опознавания и катализирования. Протеины имеют способность выборочно связать с одним - и только один - типом молекулы. Они также начинают неимоверно точные химические превращения, как резать стренгу ДНА в как раз правом месте. Если научные работники могут обуздать это лазер-как пристреливать способность, то они имеют makings неимоверно мощного путя атаковать заболевание и обнаружить смеси.

Но заминка. Какие протеины похваляются в точности, они нуждаются в пересеченности и стабилности. Они ограничены для того чтобы сужать ряды температуры и кислотности. Они требуют водообильного разрешения. И они ухудшают над временем. Эти недостатки ограничивают их общее назначение. Научных Работников протеины пользы уже для того чтобы пристрелть патологии на молекулярном маштабе, но протеины ухудшают над временем, ограничивая их эффективность. Также, протеин-основанный датчик был бы unsurpassed на обнюхивать вне вредные загрязняющие елементы, но он не мог бы работать в горячих, холодных, или сухих условиях.

«Наша цель принять протеины' возможности катализирования и молекулярн-опознавания, и добавляет их к материалу который более изрезанен и более менее прональн к ухудшению,» сказала Zuckermann. «Протеины точно сложенные линейные цепи полимера аминокислот. Так мы думали, почему не сделать подобную цепь полимера путем соединять совместно non-естественные аминокислоты?»

Специфически, его работы научно-исследовательской группы с a протеин-как цепь полимеров вызвали peptoid. Peptoids синтетические структуры которые мимические пептиды, которым природа использует для того чтобы сформировать сложные протеины. Вместо использования пептидов для того чтобы построить протеины, однако, команда Zuckermann стремится использовать peptoids для того чтобы построить синтетические структуры которые поступают как протеины.

Их начальные набеги перспективнейши. В предыдущей работе, они фасонировали peptoids, один тщательно помещенный мономер одновременно, в один из строительных блоков природы самых полезных: спиральная структура. Они также соединили 2 структуры винтовой линии совместно используя неструктурированный этап в середине. И они могли сложить эту пачку 2-винтовой линии в половинном, передразнивающ изменение в форме которая польза протеинов дирижировать работу.

Но структура не смогла сделать любые выходки которые чонсервная банка протеинов, как цель молекула. Для того чтобы дать ему эту функцию, научные работники установили вне для того чтобы связать цинк. Они выбрали цинк потому что металл управляет много основных биологических процессов, как опознавание ДНА. Если они смогли получить, что peptoid-основанную спиральную пачку поглотили цинк, то они успешно передразнили бы задачу ломовой лошади выполненную протеинами.

Для того чтобы сделать это перескакивание, они начали спиральные пачки с цинк-связывая выпарками которые точно расположены на оба концы. Они также добавили дневные бирки на обоих концах, которые позволили научным работникам измерить когда пачки сложат в половине, поглощая цинк в месте. Система работала: в некоторые случаи, пачки захватили цинк как стальная ловушка. Исследователя поменяли положение и количество цинк-связывая выпарок, tweaking структура так она более охотно snares цинк.

«Усилие команды. Связывать цинк требует вклада обеих винтовых линий, и цинк стабилизирует створку, твердо фиксируя его в месте,» сказал Zuckermann. «Это триумф химиков пробуя передразнить природу. Направлял к первый шаг к мочь добавить биологические функции, как молекулярные опознавание и катализирование, к non-естественному сложенному полимерному материалу.»

В будущем, Zuckermann и коллегаы надеются построить более сложные структуры используя 3 винтовой линии, которая произвели бы очень более стабилизированную створку чем 2 винтовой линии. Научные работники' исследование детализированы в озаглавленном изучении «Biomimetic Nanostructures: Создающ Место Высок-Сродства Цинк-Связывая в Сложенном Nonbiological Полимере» который был сообщен в вопросе 9-ое июля 2008 Журнала Общества Американского Химиката. Исследование было поддержано в части Министерством Энергетики.

Last Update: 14. January 2012 23:10

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit