窥探岩石的贻贝,木材或其他是艰难的。水下软体动物有胶的秘密,吸引研究人员很长一段时间。
多年来,科学家们一直试图模仿神奇的胶粘剂及其属性在实验室里,追求一些八蛋白质贻贝放电和使用应用在一个器官称为脚贻贝用来遵守的表面。
目前,使用一个独特的技术组织分子,科学家们西北大学已经开发出一种材料,工作甚至比胶他们试图复制。他们的研究结果发表在3月3日理查德·道金斯《华尔街日报》的问题美国化学学会可以使用,扩大对这些蛋白质像聚合物作为一个平台来开发新材料和疗法。亚博网站下载
聚合物可以作为一种粘合剂在生物医学背景下,这意味着现在可以把它到一个特定的组织。并保持其他分子附近的在一个地方,这将是有用的在伤口愈合或修复。
Nathan Gianneschi、研究铅和雅各布和罗莎琳科恩教授化学,温伯格艺术与科学学院,西北大学亚博老虎机网登录
蛋白质如贻贝出院的脚在自然界中存在。进化使得定制加工这些长,线性链氨基酸重复一遍又一遍(称为串联重复序列的蛋白质,或TRPs)。
不时出现强,弹性和粘性,在蜘蛛丝蛋白质结构可以发现,昆虫的翅膀和腿和贻贝的脚。主要研究者们意识到精确的氨基酸序列构成许多这样的蛋白质,但很难模仿复杂的自然过程,同时仍然保留特殊品质。
该研究的第一作者或伯杰,Gianneschi的实验室的一位博士后研究员,他开创了肽——这些字符串的氨基酸——制定一个主意如何以不同的方式组织氨基酸构建块复制属性而不是直接复制贻贝的蛋白质结构。
蛋白质的提取的构建块(重复十肽,10-amino酸序列,构成了贻贝足蛋白),并将它插入合成聚合物,Berger认为属性可能会改善。
作为国际纳米技术研究所的副主任,Gianneschi设计了他的大部分实验室在模仿蛋白质功能的想法通过使用聚合物化学。在精密疗法、药物疗法如抗体和其他小分子对抗某些疾病,其中nanocarrier用来提供一种药物更有效地目标。
但是Gianneschi说复制的蛋白质生物困难的方法不同,通过改变内部和细胞之间的相互作用,影响疾病的发展,或之间的组织、细胞和材料。亚博网站下载
安排蛋白质氨基酸链,而是我们把他们安排在平行,在一个茂密的合成聚合物骨干。这是同样的事情我们已经开始做控制特定的生物相互作用,所以我们将使用相同的平台技术为未来疗法已经成为材料科学的潜在的有趣的。亚博网站下载亚博老虎机网登录
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结果是类似于刷肽而不是循环一起在一条直线氨基酸链。而新过程看似包含一个额外的步骤,形成蛋白质像聚合物(PLPs)跳过许多步骤,要求科学家在一个容易形成肽合成器并将其插入到舒适地包装骨干而不是通过烦人的步骤的蛋白质表达。
为了测试新材料的功效,科学家们应用高分子材料或本机贻贝蛋白玻璃盘子。团队定位细胞板,然后洗后,评估有多少细胞仍然存在,连接或没有,测量材料的效果如何。亚博网站下载他们学习,形成了一个细胞超强力胶水,使大部分的细胞相比,本机混合和未经处理的板。
我们实际上并不意味着改善贻贝的属性。我们只为了模仿它,但是当我们去测试它在几个不同的分析,我们得到了更好的性能比原生材料在这些设置。
伯杰,研究第一作者Gianneschi的实验室和博士后研究员,西北大学
研究人员认为,该模型可以广泛应用在其他蛋白重复序列获得函数的新方法复制的蛋白质。他们推测这样的平台可以更好的工作比本国同类,因为他们是密集的和可扩展的。
Gianneschi说这是第一次的许多研究文章探索蛋白质模拟聚合物,和他已经计划未来申请材料。亚博网站下载yabo214
节肢弹性蛋白,例如,一个灵活的蛋白质发现腿和翅膀的昆虫,可以用来创建多用途无人机和其他机器人。
当你谈论聚合物有些人立即把塑料袋和瓶子。相反,这些都是很有效的,先进的精密材料,使访问。亚博网站下载
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Gianneschi和伯杰发明家在等待在这一领域的知识产权。Gianneschi也是一个生物医学工程和材料科学与工程教授麦考密克工程学院、生命过程的化学研究所的一员,辛普森Querr亚博网站下载ey研究亚博老虎机网登录所和西北大学的罗伯特·h·劳瑞综合癌症研究中心。
Gianneschi公司的联合创始人,林生物制药,旨在创建版本的这些材料转化疗法。亚博网站下载
这项研究是由一个all-Northwestern团队支持下实验室的化学和生物工程教授王Muzhou和丹尼尔Tullman-Ercek。这项研究得到美国国家科学基金会的支持部门的材料研究(奖号2004899)。亚博网站下载亚博老虎机网登录
期刊引用:
伯杰,O。等。(2022)贻贝Adhesive-Inspired Protemimetic聚合物。美国化学学会。doi.org/10.1021/jacs.1c10936。
来源:https://northwestern.edu