Araştırmacılar Programlanabilir Proteinler Üretiyorlar
Proteinlerde karmaşık nanostüksüyonların katlanması ve oluşturulması için uygundur: Kendi kendine organizasyon sayesinde, moleküler zincirler şekillerini hücrelerde bile bulabiliyorlar.
Araştırmacılar uzun zamandır DNA’nın özelliklerini “programlanabilir madde” yaratmak için kullanıyorlar: Genom molekülünün zincirleri her zaman sadece dengeli bir bütün için tam olarak eşleşen muadilleriyle bir araya geldiğinden, nano ölçekte neredeyse herhangi bir şekil oluşturulabiliniyor. Slovenya Ljubljana’daki Ulusal Kimya Enstitüsü’nden Roman Jerala liderliğindeki bir ekip, proteinlerin bu amaçla kullanılmasına izin verecek bir yöntem tasarladı. Bilim insanları “Doğa Biyoteknolojisinde” gösterdikleri gibi, tasarımcı proteinleri canlı dokularda bile istenen şekle – bu durumda bir piramidal kafese – kendilerini düzenleyebiliyorlar.
Bu kafeslerin her biri, amino asitlerin tek bir uzun zincirinden oluşuyor. Bu zincir boyunca, sarılmış bobinler (coiled coils) olarak sarabilen bölümler eklenmiştir, yani karşılıklı bükülmüş iplikler şekilde daha büyük bir bobine sarılmış kıvrımlı protein zincirleri. Bu yapılar, yapının taşıyıcısı olarak hareket eder ve komplekse istikrar kazandırır. Burada marifet, çift helislerin amino asit dizilerini her bölümün yalnızca belli bir bölümle birleşecek şekilde seçmektedir. Böylece “protein origami” nin temel ilkesi DNA varyantına benziyor.
Proteinlerin DNA’dan daha çok yönlülük avantajı var. Örneğin, kompleksin elektrostatik özelliklerini adapte etmek veya vücutta bir işlev görebilecek elementleri entegre etmek mümkündür. Jerala ve ekibine göre, yapay yapılar doğal proteinler kadar hızlı oluşuyor, bu DNA nano yapıları için genellikle uzun zaman alırken. Buna ek olarak, yapay protein zincirleri laboratuarda ve hatta hücrelerde dahi nispeten kolayca üretilebilir. Hücrelerinde piramidal protein kafesi oluşturulmuş farelerde yapılan deneylerde, bilim adamları ekibi hiçbir iltihaplanma reaksiyonu gözlemlemedi. Böyle tasarımcı proteinlerin iyi tolere edildiği ve uzun ömürlülükleri kanıtlanırsa, bunlar, örneğin etken maddelerin dokunun derinlerine taşınabildiği ve daha sonra serbest bırakıldığı ilaç taşıyıcıları olarak kullanılabilirler.
Kaynak : spektrum.de
