کنترل عملکرد پروتئين با نانوساختارها
تحقيقات اخير در موسسه پلي تکنيک رانسلر نشان مي‌دهد که پروتئين‌ها چگونه در بدن با نانوذرات برهمکنش مي‌دهند. پژوهشگران ابزار جديدي براي تعيين جهت‌گيري پروتئين‌ها روي نانوساختارها ارائه کردند. اين کشف گام بزرگي به‌سوي کنترل جهت‌گيري، ساختار و عملکرد پروتئين‌ها در بدن، تحت تاثير نانومواد است.
جاناتان دورديک، از مرکز زيست فناوري در موسسه رنسلر مي‌گويد تاکنون اطلاعات اندکي درباره چگونگي برهمکنش پروتئين‌ها با سطوح نانومقياس به‌دست آمده است. هارد ايسرمن ، استاد مهندسي زيست شناسي اين مرکز مي‌گويد درک بهتر چگونگي برهمکنش پروتئين با سطح مي‌تواند ما در طراحي بهتر پروتئين‌ها ياري کند با اين کار ما قادر خواهيم بود که کارهاي مختلفي را در بدن انجام دهيم.
پژوهشگران به‌دنبال اين هستند که از فناوري نانو در حوزه‌هاي مختلف استفاده کنند، براي مثال از ساخت حسگرهاي زيستي براي شناسايي سرطان تا داربست‌هايي براي رشد بافت و ارگان‌هاي بدن مي‌توان از فناوري نانو بهره گرفت. چنين فناوري مي‌تواند مشمول برهمکنش ميان مواد نانومقياس غيرزيستي و سلول‌هاي زيستي باشد. اين برهمکنش‌ها توسط پروتئين‌ها در سطح تماس دو ماده کنترل مي‌شود. در چنين سطح کوچکي، هر تغييري در ساختار ماده مي‌تواند موجب تغيير پروتئين شود و در نهايت نوع برهمکنش ميان سلول‌هاي بدن و نانوماده را تحت تاثير قرار دهد. در واقع پروتئين‌ها، به‌عنوان پيچيده‌ترين مولکول‌ها بدن، به سرعت تغيير ساختار و جهت‌گيري داده و در نتيجه برهمکنش آنها با نانومواد و ديگر مولکول‌ها نيز دچار تغيير مي‌شود. محققان معتقدند که کنترل جهت‌گيري و ساختار پروتئين‌ها از طريق برهمکنش با مولکول‌هاي ديگر براي استفاده در زيست فناوري نوين بسيار حائز اهميت است.
ريچارد سيگل از محققان اين پروژه مي‌گويد در طول دهه گذشته ما آموخته‌ايم که چگونه نانوموادي با ساختار کنترل شده توليد کنيم همچنين ما دريافتيم که چگونه اين مواد با سلول‌ها برهمکنش مثبت مي‌دهند. با درک بهتر برهمکنش ميان پروتئين و نانومواد ما در آينده خواهيم توانست از اين برهمکنش در بخش درمان بيماري‌ها استفاده کنيم. براي مثال مي‌توان از اين سيستم براي توليد نانوکامپوزيت‌هاي مختلف استفاده کرد.
محققان در اين پروژه دريافتند که اندازه و انحناء سطوح نانومقياس مي‌تواند جهت‌گيري پروتئين‌هاي قرار گرفته روي سطح را دستخوش تغيير کند و در نتيجه پايداري آنها را تغيير دهد. همچنين آنها دريافتند که نانوساختارهايي که داراي سطوح با انحناء بسيار کوچک هستند منجر به پايدارتر شدن پروتئين‌ها مي شوند در حالي که در نانوساختارهايي با انحنا بزرگ اين پايداري کمتر است.
نتايج اين تحقيق در نشريه Nano Letters به چاپ رسيده است. منبع:nano.ir
جاناتان دورديک، از مرکز زيست فناوري در موسسه رنسلر مي‌گويد تاکنون اطلاعات اندکي درباره چگونگي برهمکنش پروتئين‌ها با سطوح نانومقياس به‌دست آمده است. هارد ايسرمن ، استاد مهندسي زيست شناسي اين مرکز مي‌گويد درک بهتر چگونگي برهمکنش پروتئين با سطح مي‌تواند ما در طراحي بهتر پروتئين‌ها ياري کند با اين کار ما قادر خواهيم بود که کارهاي مختلفي را در بدن انجام دهيم.
پژوهشگران به‌دنبال اين هستند که از فناوري نانو در حوزه‌هاي مختلف استفاده کنند، براي مثال از ساخت حسگرهاي زيستي براي شناسايي سرطان تا داربست‌هايي براي رشد بافت و ارگان‌هاي بدن مي‌توان از فناوري نانو بهره گرفت. چنين فناوري مي‌تواند مشمول برهمکنش ميان مواد نانومقياس غيرزيستي و سلول‌هاي زيستي باشد. اين برهمکنش‌ها توسط پروتئين‌ها در سطح تماس دو ماده کنترل مي‌شود. در چنين سطح کوچکي، هر تغييري در ساختار ماده مي‌تواند موجب تغيير پروتئين شود و در نهايت نوع برهمکنش ميان سلول‌هاي بدن و نانوماده را تحت تاثير قرار دهد. در واقع پروتئين‌ها، به‌عنوان پيچيده‌ترين مولکول‌ها بدن، به سرعت تغيير ساختار و جهت‌گيري داده و در نتيجه برهمکنش آنها با نانومواد و ديگر مولکول‌ها نيز دچار تغيير مي‌شود. محققان معتقدند که کنترل جهت‌گيري و ساختار پروتئين‌ها از طريق برهمکنش با مولکول‌هاي ديگر براي استفاده در زيست فناوري نوين بسيار حائز اهميت است.ريچارد سيگل از محققان اين پروژه مي‌گويد در طول دهه گذشته ما آموخته‌ايم که چگونه نانوموادي با ساختار کنترل شده توليد کنيم همچنين ما دريافتيم که چگونه اين مواد با سلول‌ها برهمکنش مثبت مي‌دهند. با درک بهتر برهمکنش ميان پروتئين و نانومواد ما در آينده خواهيم توانست از اين برهمکنش در بخش درمان بيماري‌ها استفاده کنيم. براي مثال مي‌توان از اين سيستم براي توليد نانوکامپوزيت‌هاي مختلف استفاده کرد.
محققان در اين پروژه دريافتند که اندازه و انحناء سطوح نانومقياس مي‌تواند جهت‌گيري پروتئين‌هاي قرار گرفته روي سطح را دستخوش تغيير کند و در نتيجه پايداري آنها را تغيير دهد. همچنين آنها دريافتند که نانوساختارهايي که داراي سطوح با انحناء بسيار کوچک هستند منجر به پايدارتر شدن پروتئين‌ها مي شوند در حالي که در نانوساختارهايي با انحنا بزرگ اين پايداري کمتر است.
نتايج اين تحقيق در نشريه Nano Letters به چاپ رسيده است. منبع:nano.ir
