Peptide-nanobuisjes zijn buisvormige structuren die worden gevormd door het gecontroleerd stapelen van cyclische peptidecomponenten. Deze holle biomaterialen tonen binnen- en buitenvlakken, waardoor controle over hun eigenschappen mogelijk is.

Onder leiding van Juan R. Granja presenteerden onderzoekers van het Centrum voor Onderzoek in Biologische Chemie en Moleculaire Materialen (CiQUS) een nieuw soort cyclisch peptide dat, wanneer het wordt bestraald, op verzoek de vorming of desegregatie van nanobuisjes induceert.

Het peptide schakelt op de juiste golflengte over van een gevouwen naar een platte conformatie. Wanneer de vlakke conformatie wordt aangenomen, assembleren de peptideringen zich om buisvormige structuren te vormen, terwijl in de gevouwen opstelling de peptiden ongeassembleerd blijven.

Een netwerk van microtubuli geeft structuur en vorm aan cellen en is de sleutel tot het uitvoeren van hun functies en deling. Een van de belangrijkste uitdagingen in de celbiologie is het emuleren van deze vezel om een ​​kunstmatig cytoskelet te construeren. Daartoe bestudeert de groep van prof. Granja al jaren de eigenschappen van peptidenanobuisjes om deze synthetische mazen te creëren en zo de moleculaire mechanismen te controleren die ten grondslag liggen aan deze biologische processen.

Een eenvoudig model om dit vitale onderdeel van cellen te simuleren vereist echter dat het vormings-/demontageproces plaatsvindt met nauwkeurige spatiotemporele controle onder fysiologische omstandigheden, iets dat destijds niet mogelijk was met peptidenanobuisjes.

Met behulp van licht als externe stimulus synthetiseerden CiQUS-onderzoekers in dit werk de nanobuisjes in waterdruppels onder neutrale omstandigheden, waardoor de fysiologische media in de cel werden gesimuleerd.

Vezels vormden zich snel op de contouren van de water-in-oliedruppeltjes en induceerden hun fusie. Volgens de auteurs geven de nanobuisjes, wanneer ze zich op het grensvlak bevinden, de druppeltjes het vermogen om met elkaar te fuseren, een mechanisme van groot belang om celfagocytose te simuleren of nieuwe systemen voor medicijnafgifte te onderzoeken.

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Chem .

Meer informatie: Marcos Vilela-Picos et al, Foto-assemblerende cyclische peptiden voor dynamische, door licht aangedreven peptidenanobuisjes, Chem (2023). DOI:10.1016/j.chempr.2023.10.005

Journaalinformatie: Chem

Geleverd door Centrum voor Onderzoek in Biologische Chemie en Moleculaire Materialen (CiQUS)