science >> Wetenschap >  >> Chemie

Eiwitketens die zichzelf tot spiraalvormige vlechten vormen

SEM-microfoto's van vlechttopologieën waargenomen in gels van 2. a, Cartoondiagrammen met tweestrengige verstrengelingen en de bijbehorende vlechtwoorden. Het vlechtwoord beschrijft het patroon van kruisingen in de herhalingseenheid, die moet voldoen aan bepaalde topologische beperkingen. B, C, Vaak waargenomen verstrengeling in gels van 2:dubbele helices (b) en grotere spiraalvormige bundels (c). NS, e, Drie- en vierstrengige verstrengeling waargenomen in gels van 2:driestrengige Brunniaanse vlechten (d) en voorlopige voorbeelden van geneste homochirale dubbele helices (e). Credit: Natuurchemie (2019). DOI:10.1038/s41557-019-0222-0

Een team van onderzoekers van de Durham University in het Verenigd Koninkrijk en de Shaanxi Normal University in China heeft een type eiwit ontdekt dat zich van nature vormt in twee hoofdtypen spiraalvormige vlechten. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuurchemie , de groep beschrijft het extraheren van een achirale oligo-peptidomimetische verbinding uit een urinemonster en het observeren van de unieke eigenschappen ervan.

Eerder onderzoek heeft aangetoond dat eiwitten zichzelf tot interessante vormen kunnen vormen omdat ze zich van nature tot ketens ontwikkelen. Wetenschappers hebben ook geleerd dat de vorm die een keten aanneemt afhangt van de aminozuurvolgorde. De studie van eiwitvormen is de afgelopen jaren van groot belang geworden nadat bleek dat verkeerd vouwen kan leiden tot aandoeningen zoals gekkekoeienziekte, waarin amyloïde vezels vlechten vormen en samenklonteren, neurale schade veroorzaken. De vorming van amyloïde vezels is ook een kenmerk van de ziekte van Alzheimer. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een eiwit dat van nature in de urine voorkomt nader bekeken om meer te weten te komen over de vormkenmerken ervan.

De onderzoekers ontdekten dat het eiwit van nature een van de twee hoofdtypen vormen aanneemt:de ene is een vierstrengige vlecht in een viervoudige helix, en de andere bestaat uit paren dubbele helices die zichzelf tot een enkele streng weven.

De onderzoekers ontdekten dat het samenvoegen van de helices resulteerde in de vorming van gevlochten fibrillen. Ze ontdekten ook dat er vertakkingen optraden in de vlechten als er fouten opdoken, wat resulteert in de vorming van ingewikkelde patronen van verbonden vlechten. Ze ontdekten ook dat helices met gemengde chiraliteit zichzelf samenvoegden tot complexe vlechtformaties, maar vormden soms bundels als ze een chiraliteitsinversie ondergingen.

Ze merkten ook op dat de eiwitketens erg gevoelig waren voor chirale amplificatie, waardoor ze goede kandidaten zijn voor het maken van gels. De onderzoekers creëerden een gel met behulp van deze kettingen in hun laboratorium, en melden dat het in sommige opzichten vergelijkbaar was met andere gels die al in farmaceutische producten worden gebruikt. Ze melden ook dat de gel plakkeriger is dan de gels die doorgaans in farmaceutische toepassingen worden gebruikt, waardoor ze goede kandidaten zijn voor nieuwe sollicitaties. Ze wijzen er ook op dat de manier waarop de vlechten worden gevormd, kan worden ontworpen, wat betekent dat het mogelijk moet zijn om gels met verschillende eigenschappen te maken.

© 2019 Wetenschap X Netwerk