Las jaulas de proteínas, estructuras en forma de cápsulas formadas por numerosas moléculas de proteínas, desempeñan funciones en la naturaleza que han inspirado su aplicación en áreas tales como la administración de fármacos. Por lo tanto, su ensamblaje controlado es de particular interés para la investigación; sin embargo, el desmontaje sensible al estímulode las jaulas de proteínas aún no se ha informado. Ahora, un equipo de investigación internacional ha informado el ensamblaje reversible de jaulas de proteínas 3D dirigidas por oro. Investigación de la naturaleza .
Los métodos informados para preparar jaulas de proteínas basadas en interacciones proteína-proteína, tales como enlaces de hidrógeno e interacciones hidrófobas, pueden dar como resultado jaulas estables; sin embargo, tales ensamblajes son estáticos y una vez formados no ofrecen ningún medio de control inteligente. Por el contrario,El ensamblaje que utiliza iones metálicos para facilitar las interacciones entre proteínas proporciona un mecanismo de liberación.
Aunque se ha informado sobre el ensamblaje de proteínas impulsado por metales, los ejemplos de estructuras de jaula 3D preparadas de esta manera son raros. Los investigadores diseñaron una proteína en forma de anillo conocida como TRAP proteína atenuante de unión a ARN trp para que exhibiera tiol igualmente espaciadogrupos de restos de cisteína. Agregar una fuente de iones de oro a las proteínas en solución condujo al ensamblaje de jaulas de proteínas 3D, basadas en interacciones de oro y azufre, en minutos.
"Al modificar los bloques de construcción de proteínas, hemos podido dirigir el ensamblaje de las jaulas de una manera que también nos proporciona el control de su estabilidad", explica el autor del estudio Kenji Iwasaki. "Las proteínas se ensamblaron a los pocos minutos de introducir oro en elEl sistema y la microscopía crioelectrónica nos permitieron ver claramente las estructuras formadas, que tienen un diámetro de aproximadamente 22 nm ".
El análisis detallado de la forma de las jaulas de proteínas reveló que las estructuras están formadas por 24 anillos dispuestos para dar seis aberturas cuadradas. Esta disposición se conoce como un cubo chato, un sólido Archimedean que los investigadores creen que no se había observado previamente ennaturaleza.
Se demostró que las estructuras de la jaula son estables en un rango de temperaturas, incluso a 95 ° C durante varias horas, y también se encontró que son robustas en presencia de un rango de productos químicos capaces de alterar las estructuras unidas por hidrógeno. Sin embargo,en presencia de agentes reductores, incluidos los antioxidantes biológicamente relevantes presentes en el cuerpo, las jaulas podrían desmontarse.
"El control reversible de la estabilidad de la jaula es una característica interesante en términos de proporcionar propiedades inteligentes para aplicaciones dinámicas de entrega de carga", explica el profesor Iwasaki. "Sin embargo, más allá de estas características prácticas, la observación de una arquitectura estructural sin precedentes que nonuestro conocimiento, observado en la naturaleza y tiene paralelos en la obra de arte islámica, ha proporcionado una dimensión interesante a nuestros hallazgos "
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Materiales proporcionados por Universidad de Tsukuba . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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