Свёрнутые пептиды проводят электричество лучше развёрнутых

Исследование в Proceedings of the National Academy of Sciences показало, что электронный транспорт — процесс переноса электронов, лежащий в основе фотосинтеза и дыхания в живых клетках, — усиливается в пептидах со свёрнутой структурой.

Учёные из Института передовой науки и технологий Бекмана использовали комбинацию одно-молекулярных экспериментов, молекулярной динамики и квантовой механики.

Ключевое открытие: Пептиды со свёрнутой вторичной структурой (в частности, в форме 3₁₀-спирали) проводят электричество эффективнее, чем пептиды с развёрнутой первичной структурой.

Методология:

1. Эксперименты: Раджарши Самадждар изучал проводимость отдельных пептидов (фрагментов белков из 4–5 аминокислот), растягивая их.
2. Моделирование: Моин Мейгуни с помощью компьютерного моделирования подтвердил резкие структурные переходы между свёрнутым и развёрнутым состояниями.
3. Расчёты: Квантово-механические расчёты Мартина Москеры и Николаса Джексона связали эти две дискретные структуры с изменениями проводимости.

Значение: Работа даёт новое понимание потока электронов в более сложных белках и открывает пути для разработки эффективных молекулярных электронных устройств (например, полупроводников), переключающихся между двумя структурами.