Micrografie SEM di topologie a treccia osservate in gel di 2. a, Diagrammi di cartoni animati che mostrano intrecci a due fili e le corrispondenti parole intrecciate. La parola treccia descrive il modello di incroci nell'unità di ripetizione, che deve conformarsi a determinati vincoli topologici. B, C, Entanglement comunemente osservati in gel di 2:doppie eliche (b) e fasci elicoidali più grandi (c). D, e, Entanglement a tre e quattro filamenti osservati in gel di 2:trecce Brunniane a tre filamenti (d) ed esempi provvisori di doppie eliche omochirali nidificate (e). Credito: Chimica della natura (2019). DOI:10.1038/s41557-019-0222-0
Un team di ricercatori della Durham University nel Regno Unito e della Shaanxi Normal University in Cina ha scoperto un tipo di proteina che si forma naturalmente in due tipi principali di trecce elicoidali. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Chimica della natura , il gruppo descrive l'estrazione di un composto oligopeptidomimetico achirale da un campione di urina e l'osservazione delle sue proprietà uniche.
Ricerche precedenti hanno dimostrato che le proteine possono assumere forme interessanti perché si sviluppano naturalmente in catene. Gli scienziati hanno anche scoperto che la forma che assume una catena dipende dalla sua sequenza di amminoacidi. Lo studio delle forme proteiche ha assunto grande importanza negli ultimi anni dopo che si è scoperto che il misfolding può portare a condizioni come il morbo della mucca pazza, in cui le fibre amiloidi formano trecce e si aggregano, provocando danni neurali. La formazione di fibre amiloidi è anche un segno distintivo della malattia di Alzheimer. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno esaminato più da vicino una proteina che esiste naturalmente nelle urine per saperne di più sulle sue caratteristiche di forma.
I ricercatori hanno scoperto che la proteina assume naturalmente uno dei due tipi principali di forme:una è una treccia a quattro fili in un'elica quadrupla, e l'altro consiste di coppie di doppie eliche che si intrecciano insieme in un unico filo.
I ricercatori hanno scoperto che l'aggregazione delle eliche ha portato alla formazione di fibrille intrecciate. Hanno anche scoperto che si verificavano ramificazioni nelle trecce quando si verificavano errori, con conseguente formazione di intricati modelli di trecce collegate. Hanno anche scoperto che le eliche a chiralità mista si assemblavano in formazioni complesse a treccia, ma a volte formavano fasci se subivano inversione di chiralità.
Hanno anche notato che le catene proteiche erano molto sensibili all'amplificazione chirale, che li rende buoni candidati per la creazione di gel. I ricercatori hanno creato un gel utilizzando queste catene nel loro laboratorio, e riferiscono che era simile per alcuni aspetti ad altri gel già utilizzati nei prodotti farmaceutici Riferiscono inoltre che il gel è più appiccicoso di quelli tipicamente utilizzati nelle applicazioni farmaceutiche, che potrebbero renderli buoni candidati per nuove applicazioni. Sottolineano inoltre che il modo in cui si formano le trecce può essere ingegnerizzato, il che significa che dovrebbe essere possibile creare gel con caratteristiche diverse.
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