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

 

Звездное нашествие
Звездное нашествие

Конкурс «Элементы и Люди» в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов
РХТУ им. Д.И. Менделеева, Российское химическое общество имени Д.И. Менделеева, МГУ имени М.В. Ломоносова приглашают к участию в конкурсе, посвященном 150-летнему юбилею Периодической таблицы химических элементов Менделеева. Участвовать могут школьники, студенты, молодые ученые и специалисты.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Нитрид-борные нанокомпозиты для доставки лекарств. 2D наноматериалы помогут создать портативную искусственную почку. Обзор по cтрейнтронике. Доставка лекарств с помощью борнитридных фуллеренов. Речные фуллерены. Научный хит-парад 2018 по версии APS

Лекция Константина Севернинова: от бактериального иммунитета к геномному редактированию
20 декабря состоялась лекция молекулярного биолога, профессора Константина Северинова.
На лекции обсуждались вопросы: какова природа генетических болезней, и сможем ли мы лечить их в ближайшем будущем; что такое система CRISPR-Cas, и как бактерии используют её для борьбы с вирусами, и как изучение этого необычного механизма привело к созданию мощного инструмента геномного редактирования.

Почувствовать живое...
Е.А.Гудилин, А.А.Семенова, Н.А.Браже
Неразрушающее исследование живых клеток и клеточных структур является в настоящее время важным направлением научных изысканий, которые во многих зарубежных и российских научных группах направлены на достижение вполне прагматической цели – разработку новых принципов биомедицинской диагностики и эффективных подходов в нарождающейся персональной медицине.

Российская газета: Перевернуть пирамиду. Президент РАН: как повысить наши шансы на Нобеля
Юрий Медведев
Почему Россия по числу Нобелей отстает от ведущих стран мира, уступая, например, даже маленькой Швейцарии? Замалчиваются ли достижения отечественных ученых? Почему без привлечения в науку российского бизнеса мы не сможем успешно конкурировать в борьбе за престижную научную премию? Об этом корреспондент "РГ" беседует с президентом РАН Александром Сергеевым, который побывал в Стокгольме на вручении Нобелевских премий и поделился своими впечатлениями.

Эффект лотоса
Никельшпарг Эвелина Ильинична
Кратко и поэтично об одном из самых известных эффектов, который так любят школьники и участники наноолимпиады - об эффекте лотоса...

Инновационные системы: достижения и проблемы
Олег Фиговский, Валерий Гумаров

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.