Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. Частица золота в полости шаперонина.
Рисунок 2. Шаперонины способны формировать двумерные упорядоченные массивы (TEM).
Рисунок 3. Субъединица природной розеттасомы (а) и ее мутантов (b, c, d, e, f). Средний столбец: модель розеттасомы, вид сверху. Правый столбец: модель розеттасомы, вид сбоку. Желтым цветом покрашена одна (из 18 одинаковых) белковая субъединица.

Белки-мутанты для квантовых точек

Ключевые слова:  белки, биоинженерия, квантовые точки, моделирование, периодика, шаперонины

Опубликовал(а):  Трусов Л. А.

18 октября 2007

Молекулярные шаперонИны – это большие белковые комплексы, у которых имеется внутренняя полость. В клетке шаперонины выполняют очень важную функцию: обеспечивают правильное сворачивание других белков; однако специалисты в области нанотехнологии нашли и другое применение для этих молекул.

Дело в том, что в полость шаперонина может быть помещен не только белок, но и, например, частица золота или квантовая точка (рисунок 1).

У шаперонинов обнаружилась и другая особенность: в определенных условиях они способными формировать ленты и двумерные массивы с высокой степенью упорядоченности (рисунок 2). Такие «двумерные кристаллы» можно использовать как матрицы для создания упорядоченного массива квантовых точек.

Однако возможности применения шаперонинов ограничены, казалось бы, самой природой: диаметр полости (а значит, и размер захватываемых частиц) определен довольно жестко. Исправить это досадное недоразумение решила группа ученых из США. Они взяли шаперонин одного из самых экстремальных жителей нашей планеты – архебактерии рода Sulfolobus, которая живет при температуре выше 80 °С и pH ниже 3,0. Эти шаперонины состоят из 18 субъединиц и называются розеттасомами (rosettasome).

Для начала исследователи изучили строение розеттасомы: этот белковый комплекс состоит из двух колец, каждое из которых образовано 9 белковыми субъединицами (впрочем, такое строение характерно для всех шаперонинов, только число субъединиц варьирует). Каждая субъединица, в свою очередь, имеет три домена: экваториальный, маленький промежуточный и апикальный. Ученые предположили, что экваториальный домен отвечает за взаимодействие субъединиц, тогда как апикальный – за размер центральной полости. Следует отметить, что у природной розеттасомы диаметр полости равен 3 нм.

Были смоделированы мутантные субъединицы, лишенные части или целого апикального домена, и предсказана форма розеттасом, составленных из таких измененных субъединиц (рисунок 3). Чтобы не быть голословными, после моделирования ученые синтезировали эти белки и изучили их параметры. К радости исследователей, мутантные белки не только собирались в двойные кольца, как было предсказано, но и формировали ленты и двумерные массивы.

Итак, благодаря этим исследованиям теперь есть возможность выбрать шаперонин с диаметром полости заданного размера: 3, 9, 10 или 11 нм.

Работа “Mutant chaperonin proteins: new tools for nanotechnology” опубликована в журнале Nanotechnology.


Источник: IOP



Комментарии
Отличная статья, интересно...
Зайцев Дмитрий Дмитриевич, 18 октября 2007 09:57 
На нанометре мы привлекаем лучших авторов...
... и переводим лучшие статьи Это правда необычная статья... для многих.. и во многом... Хотя идея, как всегда - не очень новая. Интересно, а сколько стоят за грамм выпотрошенные сереводородные бактерии?
А зачем вам сероводородные? Белки обычно в кишечной палочке выращивают.
Кантур Николай Игоревич, 18 октября 2007 21:23 

скоро будут саморасширяющиеся жёские диски))
Так ведь из АРХЕБАКТЕРИЙ белок брали, а это не просто бактерии
Белки-то брали из архей (да и не белки, а генетический материал для рекомбинантной конструкции), которые, кстати, являются отдельной филой организмов,а получали рекомбинантный материал в обычных Escherihia coli.
Кстати говоря, у кишечной палочки (Escherichia coli) тоже есть шапероны и шаперонины, даже у нас с вами есть! Просто сотрудникам Института SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) и Исследовательского Центра NASA для чего-то понадобился именно белок, устойчивый при высоких температурах и низких значениях pH...
Соколов Петр Сергеевич, 21 октября 2007 00:01 
Просто удивительно почему в таком институте интересуются "не земными" (экстремальными условиями). [:смиле:]
Статья действительно неплохая.
----- Просто сотрудникам Института SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) и Исследовательского Центра NASA для чего-то понадобился именно белок, устойчивый при высоких температурах и низких значениях pH...
------
Не исключено, что из-за простоты выделения белка. Обычно его выделять достаточно тяжело, а тут - погрел, подкислил и то что осталось - это целевой белок.
Интересно, если погреть и подкислить, куда же денутся нецелевые белки?
«Такие «двумерные кристаллы» можно использовать как матрицы для создания упорядоченного массива квантовых точек». Что будем создавать? «Однако возможности применения шаперонинов ограничены, казалось бы, самой природой».
2 Федосеева:
Как куда? Денатурируются.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Проникающие шарики
Проникающие шарики

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Не только производные: как рассчитать кривизну пластины. Фуллерен и антибиотик. О непостоянстве ширины запрещенной зоны в ван-дерваальсовом магнитном топологическом изоляторе. Девятая Всероссийская конференция с международным участием “Топливные элементы и энергоустановки на их основе”

Поступай без экзаменов в совместную магистратуру "ИИ в биотех системах" ИТМО, Татнефть и АГНИ
Университет ИТМО, компания Татнефть и Альметьевский государственный нефтяной институт запускают совместную программу магистратуры "Искусственный интеллект в биотехнологических системах". Программа направлена на биологов, биотехнологов и химиков, готовых оттачивать навыки программирования и применять data-driven подход для решения фронтирных научных задач и создания реальных продуктов для вывода на рынок.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Оптическая квантовая память на фотонном эхе. Ударим фуллереном по графену! Полу-ван-дер-ваальсовский композит. Монослои нитрида бора вместо антибиотиков.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2022 году
коллектив авторов
24 - 27 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Пятилетка Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!": что было и что может быть в будущем
Е.А.Гудилин , А.А.Семенова
Уже более 15 лет живет и развивается Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее!". За всю историю Олимпиады было предложено много инновационных решений, охват олимпиадой составил более 50 000 участников по всей Российской Федерации и странам ближнего зарубежья. В статье приводятся статистические данные по Олимпиаде и возможные пути ее дальнейшего развития.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.