Движение природных канальных белков в искусственных мембранах

Исследователи из Базельского университета впервые измерили движение природных канальных белков, встроенных в искусственные мембраны. Оказалось, что они движутся в 10 раз медленнее, чем в своей естественной среде — клеточной мембране. Результаты, опубликованные в Nano Letters, могут быть полезны для разработки нанореакторов и искусственных органелл.

Динамика канальных белков

Учёные интегрировали три разных канальных белка в искусственные мембраны толщиной 9–13 нанометров. Используя метод флуоресцентной корреляционной спектроскопии на уровне одиночных молекул, они впервые измерили их движение. Все белки свободно перемещались в мембранах разной толщины, но делали это в 10 раз дольше, чем в естественных липидных бислоях.

Необходимость гибкости

В более толстых мембранах полимеры, из которых они состоят, должны конденсироваться вокруг белков фиксированного размера. Для этого строительные блоки мембраны должны быть достаточно гибкими. Эксперимент подтвердил теоретические предсказания: чем толще мембрана, тем медленнее движение белка по сравнению с движением самих полимеров.

«Это явление — по сути, локальное снижение текучести из-за конденсации полимеров», — поясняет ведущий автор Фабиан Итель. В целом поведение белков в искусственных мембранах сравнимо с естественным, но временной масштаб их движений примерно в 10 раз больше.