設計されたタンパク質インターフェイスを通して無機結晶のタンパク質組成を制御する
Harley Pyles1,2, Shuai Zhang3,4, James J De Yoreo5,6
1Department of Biochemistry, University of Washington, Seattle, WA, USA.
Nature
|July 12, 2019
まとめ
科学者はタンパク質を 精密に鉱物表面に結合させ ワイヤーやハネコブの配列のような 秩序ある構造を作り出しました このプログラム可能な タンパク質と鉱物の相互作用は 新種のハイブリッド材料の扉を開きます
科学分野:
- バイオマテリアル科学
- タンパク質工学
- 表面化学
背景:
- タンパク質と無機表面の相互作用は,生物学的機能にとって極めて重要です.
- カーボキシル酸のサイドチェーンを持つ高電荷タンパク質がこれらの相互作用を媒介する.
- ほとんどのタンパク質と無機界面の正確な構造は,ほとんど不明のままです.
研究 の 目的:
- 構造化されたタンパク質と鉱物のインターフェースを体系的に設計する.
- 無機結晶の格子に 合致するタンパク質を設計する
- 設計されたタンパク質が 鉱物表面で自己組織化することを 探求すること
主な方法:
- カリウムイオン (K+) 基板にマッチするように設計された炭酸塩基残留の配列を持つタンパク質.
- 自己組み立てを観察するために,異なるK+濃度でタンパク質結合を調査した.
- タンパク質とタンパク質の相互作用を組み込み 拡張された構造を作り出します
主要な成果:
- 低K+濃度でミカに選択的に結合するタンパク質.
- 高いK+濃度でタンパク質は2D液晶相を形成し,秩序のある配列を形成します.
- 設計されたタンパク質とタンパク質の相互作用は 調節可能な距離を持つ自己組み立てのワイヤとハネコブ配列につながりました
結論:
- タンパク質と無機のグリッドの相互作用は,体系的にプログラムすることができます.
- この研究は,新しいタンパク質-無機混合材料の設計のための基礎を提供します.
- ナノスケールでの自己組み立ての正確な制御が達成されました.
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