Новости космоса и технологий. » Химия » Конформация ферментов влияет на работу наномоторов, работающих на липазе

Конформация ферментов влияет на работу наномоторов, работающих на липазе

Опубликовал: Admin, 14-10-2020, 01:01, Химия, 40, 0

Конформация ферментов влияет на работу наномоторов, работающих на липазе

Исследование, проведенное учеными из Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), Universidad Complutense (UCM), Universidad de Girona (UdG) и Института биоинженерии Каталонии (IBEC) в сотрудничестве с другими международными центрами, позволило преодолеть одну проблему. об основных препятствиях на пути использования нанороботов, работающих на липазах, ферментах, которые играют важную роль в пищеварении, расщепляя жиры в пищевых продуктах, чтобы они могли усваиваться.

Исследование координировал Марко Филиче из отдела микроскопии и динамической визуализации CNIC, входящего в состав ReDIB Infraestructura Científico Técnica Singular (ICTS), профессор фармацевтического факультета (UCM) и профессор исследований ICREA Самуэль Санчес из IBEC. Статья, опубликованная в журнале Angewandte Chemie International Edition , описывает инструмент для регулирования двигателей, приводимых в действие ферментами, с расширением их потенциальных биомедицинских и экологических приложений.

Микроорганизмы могут плавать в сложной среде, реагировать на окружающую среду и автономно организовываться. Вдохновленные этими способностями, за последние 20 лет ученым удалось искусственно воспроизвести этих крошечных пловцов, сначала в макро-микромасштабе, а затем в наномасштабе, найдя применение в восстановлении окружающей среды и биомедицине.

«Скорость, несущая способность и простота функционализации поверхности микро- и наномоторов свидетельствуют о том, что недавние исследования превратили эти устройства в многообещающие инструменты для решения многих биомедицинских проблем. Однако ключевой проблемой для более широкого использования этих нанороботов является выбор соответствующий двигатель, чтобы привести их в движение ", - пояснил Санчес.

За последние 5 лет группа IBEC впервые применила ферменты для создания движущей силы для наномоторов. «Биокаталитические наномоторы используют биологические ферменты для преобразования Химической энергии В механическую силу, и этот подход вызвал большой интерес в этой области, поскольку уреаза, каталаза и глюкозооксидаза входят в число наиболее частых вариантов питания этих крошечных двигателей. "сказал Санчес.

Группа CNIC является лидером в области структурных манипуляций и иммобилизации ферментов липазы на поверхности различных наноматериалов. Липазы являются отличными компонентами наномотора, поскольку их каталитический механизм включает в себя серьезные конформационные изменения между открытой активной формой и закрытой формой

«В этом проекте мы исследовали влияние модуляции каталитической активности ферментов липазы на продвижение наночастиц на основе кремния», - пояснил Филис.

В дополнение к 3-мерному конформации фермент , команда также исследовала, как контроль ориентации фермента во время его иммобилизации на поверхности наномотора влияет на его каталитическую активность и, следовательно, на движение нанороботов.

Исследователи химически модифицировали поверхность наночастиц кремния для создания трех конкретных комбинаций конформаций и ориентаций липазы во время иммобилизации: 1) открытая конформация плюс контролируемая ориентация; 2) замкнутая форма плюс неконтролируемая ориентация; 3) промежуточная ситуация между 1 и 2.

Команда проанализировала три типа нанороботов с помощью спектроскопических методов, анализов для оценки каталитических параметров, связанных с активностью ферментов, динамического молекулярного моделирования (выполненного командой профессора Сильвии Осуны из UdG) и прямого отслеживания индивидуальных наномоторных траекторий с помощью методов микроскопии. «Результаты демонстрируют, что сочетание открытой конформации фермента с определенной ориентацией на наномоторе Имеет решающее значение для достижения контролируемого движения».


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии