Новости химической науки > Синтетические шапероны меняют форму белков

Группа исследователей из Университета Массачусетса продемонстрировала, что анионные наночастицы золота могут быть использованы для реорганизации биологических полимеров.

Винсент Ротелло (Vincent Rotello) и Мринмой Де (Mrinmoy De) воспользовались идеей, предложенной природой. Они изучили природные шапероны – белки, поверхность которых используется для переупаковки неправильно свернутых белков, после чего у них появилась идея использовать наночастицы в качестве синтетических эквиваентов шаперонов. По словам Ротелло, размер наночастиц может соответствовать размеру природных шаперонов, также существует возможность их подстройки под свойства широкого круга лигандов.

Развернутый белок может агрегировать (верхний путь), однако анионные наночастицы золота способствуют их сворачиванию (нижний путь). (Рисунок из Chem. Commun., 2008, DOI: 10.1039/b805242e)

Ротелло и Де использовали наночастицы, стабилизированные карбоксилатными лигандами, для разворачивания трех денатурированных катионных белков – химотрипсина, папаина и лизозима. Наночастицы золота способствуют процессу переупаковки белков за счет электростатических взаимодействий заряженных групп белка и противоположно заряженных лигандов на поверхности наночастиц золота. Общий отрицательный заряд комплекса белок-наночастица предотвращает белки от агрегирования и способствует правильной переупаковке.

Ранее переупаковка белков в их нативную форму производилась с помощью поверхностно-активных веществ или за счет изменения окружения белка. Чаще всего прежние подходы были направлены на воздействие на гидрофобную часть белка. Методика, предложенная Ротелло, затрагивает заряженные остатки, что позволяет производить переупаковку тех белков, для которых невозможно применение других методов.

В соответствии с рассуждениями Ротелло, неправильное свертывание белка – главная проблема белкового синтеза, поскольку оно усложняет экспрессию и очистку белков. Ротелло предполагает, что простота предложенной им системы позволит использовать ее во многих биохимических приложениях.

Источник: Chem. Commun., 2008, DOI: 10.1039/b805242e

метки статьи: #биохимия, #молекулярная биология, #нанотехнологии, #новые материалы, #химия поверхности