Badania

Na UJ wyprodukowano kryształy „opancerzonego enzymu”

Opublikowano: 2019-06-05

forum akademickie
Wizualizacja struktur wytworzonych przez naukowców, autor: Mauri Kostiainen

W laboratoriach Małopolskiego Centrum Biotechnologii UJ sukcesem zakończyła się procedura umieszczenia enzymów wewnątrz ochronnych „klatek” białkowych, z których następnie stworzono kryształy. Dzięki temu enzymy nadal mogą pełnić swoje funkcje, będąc jednocześnie chronionymi przed niekorzystnymi czynnikami środowiskowymi. Przełomowe badania prowadził zespół złożony z naukowców Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz Aalto University w Helsinkach.

Enzymy są bardzo pożytecznymi białkami. Te mikroskopijne „maszyny” grają kluczową rolę w komórkach ludzkiego organizmu, a także są wykorzystywane w przemyśle (np. jako odplamiacze w biologicznych proszkach do prania). Enzymy są często bardzo wrażliwe na czynniki zewnętrzne i niektóre z nich ulegają rozpadowi, gdy znajdą się poza granicami środowiska komórkowego. Badacze rozwiązali ten problem stosując technikę „matrioszki”. W swoim eksperymencie wykorzystali powszechnie występujące i bardzo stabilne białko, ferrytynę, kształtem przypominające pustą kulę, a następnie znaleźli sposób, by umieścić enzym w jego wnętrzu. Poddawany testom enzym (lisozym) funkcjonował normalnie, pomimo umieszczenia go w środowisku o wysokiej temperaturze, co w normalnych warunkach powinno stanowić przeszkodę.

– Fakt ten może być spowodowany tym, że ścianki ferrytyny zapobiegają zniekształceniom enzymu, ale wymaga to dodatkowego potwierdzenia – mówi prof. Jonathan Heddle z UJ.

Następnym etapem prac było wymieszanie wypełnionej enzymem ferrytyny ze zmodyfikowanymi cząsteczkami złota, co umożliwiło im utworzenie kryształów o większych rozmiarach. Również i w tym przypadku enzym nie zaprzestał działania.

– Potencjalne zastosowania tej metody zależeć będą od tego, jaki enzym umieścimy wewnątrz ferrytyny. Już teraz zastanawiamy się nad wykorzystaniem tej techniki w powłokach antybakteryjnych czy katalizatorach przemysłowych – wyjaśnia kierownik zespołu Soumyananda Chakraborti z UJ.

Prace zostały sfinansowane w większości przez programy Homing oraz TEAM Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej. Rezultaty badań opublikowano w „Nano Letters”.

Źródło: UJ


PARTNERZY

forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie