Новый инструмент упорядочивает молекулы на наноуровне

Исследователи из Университета штата Мичиган разработали искусственные клеточные компоненты, способные организовывать целевые молекулы внутри живых клеток. Исследование опубликовано в Nano Letters.

Синтетические биологи рассматривают живые клетки как набор биологических частей, которые можно разбирать и собирать заново для создания новых функций, например, для получения возобновляемой энергии или новых способов доставки лекарств.

В основе новой работы — семейство строительных блоков, известных как BMC-H белки. В природе они помогают создавать в бактериях клеточные фабрики для производства пищи или изоляции токсичных материалов.

Учёные модифицировали BMC-H белки, добавив к ним белковые расширения из другой «библиотеки деталей». Это позволило белкам действовать как маяки-приманки, привлекающие молекулярный «груз» внутри клетки.

Ключевые результаты:

• Созданные конструкции формируют наноструктуры, ранее не встречавшиеся в клетках.
• В эксперименте светящаяся тест-молекула («приманка») успешно кластеризовалась в том же пространстве, что и модифицированные BMC-H белки, что визуально подтвердило работоспособность концепции.
• Учёные смогли контролировать процесс, включая сборку каркаса и наблюдая за перемещением «приманки» в ответ.

Перспективы применения:

• Создание «посадочных площадок» для кластеризации ресурсов и ускорения производства медицинских или промышленных соединений.
• Инструмент может быть полезен как для исследований, так и для образовательных целей, позволяя наглядно показывать, как можно формировать материю на наноуровне.

«Молекулярная мечта — иметь возможность строить всё, что мы хотим, в наномасштабе», — отмечает ведущий автор исследования Эрик Янг.