Управление иерархической сборкой белков с помощью ДНК

Исследователи из Северо-Западного университета разработали новый подход к контролю иерархической сборки белковых структур с помощью ДНК. Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Суть метода

  • Сложные поверхности белков и их слабые взаимодействия делают синтетическое программирование их сборки крайне трудной задачей.
  • Учёные предложили использовать синтетически сконструированную ДНК для управления этим процессом.
  • На поверхность модельного белка с помощью специфических химических реакций присоединяются различные ДНК-лиганды.
  • Непредсказуемые белок-белковые взаимодействия заменяются на предсказуемые и программируемые ДНК-ДНК взаимодействия.

Ключевой результат

Последовательность ДНК-лигандов позволяет программировать порядок шагов сборки и конечную структуру материала. Метод позволяет создавать двумерные и трёхмерные белковые материалы, которые невозможно получить другими методами или в природе.

Перспективы применения

Синтетические белок-ДНК материалы обладают свойствами, превосходящими природные аналоги, и перспективны для:

Как отмечает ведущий автор Чад Миркин, иерархическая сборка может позволить таким материалам спонтанно собираться по запрограммированному сценарию непосредственно в месте применения, что избавляет от необходимости доставки крупных готовых конструкций.