Новости химической науки > Синтетические капсулы из природных строительных блоков

В основе всех клеточных форм жизни лежат везикулы: стабилизированные мембраной заполненные жидкостью «капли», состоящие из липидов, белков и углеводов.

Клетки, отделенные от окружающей среды клеточной мембраной, представляют собой большие везикулы. Везикулы малого размера играют существенную роль во внутриклеточном транспорте биомолекул. Такие синтетические везикулы, как липосомы и полимеросомы, получаемые соответственно из липидов и полимеров, могут использоваться для транспорта активных составляющих косметических и фармацевтических составов. Они также могут служить моделями для изучения живых клеток. Такое моделирование будет успешным, если построить везикулы из природных компонентов.

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 2572

Исследователи из группы Себастьяна Лекомманду (Sébastien Lecommandoux) из Университета Бордо получили блок-сополимеры полисахаридов и полипептидов. В воде эти блок-сополимеры самопроизвольно самоорганизуются в везикулы.

Для получения новых блок-сополимеров исследователи использовали декстран и полибензил-L-глутамат и [poly(benzyl L-glutamate) (PBLG)], биологически совместимый полипептид. Объединение этих составляющих в блок-сополимер осуществлялось с помощью методов “click”-химии, которые позволили осуществить реакцию в мягких условиях, получить продукты с выходом, близким к количественному и не допустить образования побочных продуктов.

В полученных полимерах гидрофобные полипептидные фрагменты принимают спиралевидную конформацию, в водной среде предпочитая взаимодействовать друг с другом. Такая организация приводит к образованию мембрано-подобных слоев, формирующих сферические везикулы. С обеих сторон мембраны гидрофильные декстрановые фрагменты сворачиваются в стабилизирующую «корону». Электронная микроскопия позволяет определить, что везикулы достаточно однородны по размеру (радиусом около 45 нм).

Исследователи попытались расширить свою простую синтетическую методику для получения других синтетических гликопротеидов, которые могут использоваться в качестве моделей для изучения углеводных структур в клетке (гликомики). Новые везикулы могут также использоваться в качестве новых переносчиков лекарств и доставки генов, поскольку их углеводное обрамление легко связывается с гликопротеинами поверхности живых клеток. Везикулы также похожи на капсиды вирусов, поэтому они могут быть первым шагом к изучению морфологии вирусов.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 2572; doi: 10.1002/anie.200805895

метки статьи: #биохимия, #медицинская химия, #молекулярная биология, #физическая химия, #химия поверхности, #химия полимеров