Инженерные самоорганизующиеся амилоидные волокна

Исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе и Университета Райса разработали методы управления природными белками для их самоорганизации в амилоидные фибриллы. Эта работа, опубликованная в журнале ACS Nano, направлена на создание полезных новых материалов или устройств, вдохновляясь примерами самосборки в природе.

Потенциал амилоидных материалов

Амилоидные белки, известные по образованию бляшек при болезни Альцгеймера, также могут формировать полезные материалы, такие как паучий шелк или биопленки. Созданные в лаборатории фибриллы обладают рядом ценных свойств:

• Большие размеры и функционализация: Это крупные белки с обширными плоскими поверхностями, подходящими для присоединения других элементов, например, для создания фотоэлементов.
• Каркасная функция: Их можно использовать как "строительные леса" в тканевой инженерии.
• Программируемость: Возможно запрограммировать их так, чтобы другие частицы или белки прикреплялись в определенных местах или массивах.
• Высокая стабильность: Амилоиды устойчивы к кипячению, действию пищеварительных ферментов и ультрафиолетовому излучению.

Метод создания

Мария Перальта, аспирант по химии, и её коллеги получили амилоидные фибриллы, модифицируя природные "антифризные" белки из райграса и насекомого — еловой листовертки. Эти белки помогают организмам выдерживать низкие температуры, препятствуя росту кристаллов льда, но не собираются в крупные структуры естественным образом. Ключевым шагом стало удаление защитных "колпачков" с концов антифризных белков. После этого белки смогли самоорганизоваться в фибриллы с предсказуемой высотой, что открывает путь к созданию нового материала для биоинженерии.