Een nieuwe methode die tumorsuppressor-eiwit p53 en biomineralisatiepeptide BMPep combineert, creëerde met succes hexagonale zilveren nanoplaten, suggereert een efficiënte strategie voor het beheersen van de nanostructuur van anorganische materialen.

Nauwkeurige controle van nanostructuren is een sleutelfactor om functionele nanomaterialen te vormen. Biomimetische benaderingen worden als effectief beschouwd voor het vervaardigen van nanomaterialen omdat biomoleculen zich kunnen binden aan specifieke doelen, zelf monteren, en complexe constructies te bouwen. oligomerisatie, of de assemblage van biomoleculen, is een cruciaal aspect van natuurlijke materialen die hogere geordende structuren vormen.

Van sommige peptiden is bekend dat ze binden met een specifieke anorganische stof, zoals zilver, en verbeteren de kristalvorming. Dit fenomeen, genaamd peptide-gemedieerde biomineralisatie, kan worden gebruikt als een biomimetische benadering om functionele anorganische structuren te creëren. Het beheersen van de ruimtelijke oriëntatie van de peptiden zou complexe anorganische structuren kunnen opleveren, maar dit is al lang een grote uitdaging.

Een team van onderzoekers onder leiding van professor Kazuyasu Sakaguchi van de universiteit van Hokkaido is erin geslaagd de oligomerisatie van het zilverbiomineralisatiepeptide (BMPep) te beheersen, wat leidde tot de creatie van hexagonale zilveren nanoplaten.

Het team gebruikte het bekende tumorsuppressor-eiwit p53 waarvan bekend is dat het tetrameren vormt via zijn tetramerisatiedomein (p53Tet). "De unieke symmetrie van het p53-tetrameer is een aantrekkelijke steiger die kan worden gebruikt bij het beheersen van de algehele oligomerisatietoestand van het zilveren BMPep, zoals de ruimtelijke oriëntatie, geometrie, en waardigheid, ' zegt Sakaguchi.

In de experimenten, het team heeft met succes zilveren BMPep gefuseerd met p53Tet. Dit resulteerde in de vorming van BMPep-tetrameren die hexagonale zilveren nanoplaten opleverden. Ze ontdekten ook dat de BMPep-tetrameren een verhoogde specificiteit hebben voor het gestructureerde zilveren oppervlak, blijkbaar de richting van kristalgroei reguleren om hexagonale nanoplaten te vormen. Verder, het tetramere peptide werkte als een katalysator, controle van de kristalgroei van het zilver zonder het peptide te verbruiken.

"Onze nieuwe methode kan worden toegepast op andere biomineralisatiepeptiden en oligomerisatie-eiwitten, waardoor een efficiënte en veelzijdige strategie wordt geboden voor het beheersen van nanostructuren van verschillende anorganische materialen. De productie van op maat gemaakte nanomaterialen is nu beter haalbaar, " merkte Sakaguchi op.