Миниатюрные белковые клетки, которые самособираются в геометрические формы

Международная команда исследователей из Словении, Великобритании, Сербии, Франции и Испании разработала метод, заставляющий белки по требованию самособираться в геометрические формы. В статье, опубликованной в журнале Nature Biotechnology, группа описала свою технику и возможные применения крошечных клеток.

Подобно тому, как ранее манипулировали нитями ДНК для создания полезных форм (ДНК-оригами), в этой работе исследователи сделали нечто похожее, но с использованием белков. Предполагается, что такие объекты могут быть полезны, например, для создания контейнеров для доставки лекарств к целевым участкам в организме человека.

Чтобы заставить белки самособираться, исследователи встроили скрученные двойные нити аминокислотных участков (coiled coils) в разрезанные секции естественных белковых цепей. Эти встроенные участки были выбраны потому, что, как показали предыдущие тесты, они изгибаются нужным образом под воздействием таких факторов, как электричество или вода. В результате получалась единая цепь с изгибами, которая принимала форму геометрического объекта.

Команда сообщает, что им удалось создать тетраэдры, четырёхгранные пирамиды и треугольные призмы. Тестирование показало, что структуры растворимы в водных растворах и могут принимать свою форму как внутри, так и вне клеток. Также было продемонстрировано, что структуры могут формироваться и, возможно, использоваться в живых мышах.

Исследователи отмечают, что параметры, такие как заряд coiled coils и структура их концов, можно регулировать для создания различных форм и для задания условий самосборки. Также они сообщают, что удалось создать "набор инструментов" из строительных блоков этих структур, позволяющий собирать более крупные и сложные объекты из базовых форм. Предполагается, что такие конструкции можно использовать для доставки лекарств или вакцин по организму или для создания других структур, включающих функциональность аминокислот.