Le fibre amiloidi si autoassemblano da proteine più piccole. I ricercatori della UC Davis hanno ingegnerizzato altre proteine in modo che formino spontaneamente amiloide. Queste nuove proteine potrebbero essere utili nella nanotecnologia. Qui, la struttura del cappello (rosso) è stata rimossa dalla proteina antigelo del verme di abete rosso e altre strutture sono state adattate in modo che le molecole potessero legarsi come fibrille (in basso). Credito:UC Davis
La natura ha molti esempi di autoassemblaggio, e i bioingegneri sono interessati a copiare o manipolare questi sistemi per creare nuovi materiali o dispositivi utili. proteine amiloidi, Per esempio, possono autoassemblarsi nelle placche aggrovigliate associate al morbo di Alzheimer, ma proteine simili possono anche formare materiali molto utili, come seta di ragno, o biofilm intorno alle cellule viventi. I ricercatori della UC Davis e della Rice University hanno ora escogitato metodi per manipolare le proteine naturali in modo che si autoassemblano in fibrille amiloidi.
Il documento di ricerca è pubblicato online dalla rivista ACS Nano .
"Queste sono grandi proteine con molte superfici piatte adatte alla funzionalizzazione, ad esempio per coltivare il fotovoltaico o da attaccare ad altre superfici, " ha detto Dan Cox, un professore di fisica alla UC Davis e coautore dell'articolo. Potrebbero essere usati come "impalcature" per l'ingegneria dei tessuti, e potenzialmente potrebbe essere programmato in modo che altre particelle o proteine possano essere attaccate in posizioni o array specifici. Le amiloidi sono anche dure:resistono all'ebollizione, attacco da proteine digestive e radiazioni ultraviolette.
Maria Peralta, uno studente laureato in chimica alla UC Davis, e colleghi hanno realizzato le fibrille amiloidi modificando le proteine naturali "antigelo" dal loglio e da un insetto, verme dell'abete rosso. Queste proteine consentono ad alcune piante e animali di resistere a temperature molto fredde impedendo la crescita di cristalli di ghiaccio, ma non si autoassemblano naturalmente in strutture più grandi.
I ricercatori hanno rimosso le strutture del cappuccio dall'estremità delle proteine antigelo. Sono stati quindi in grado di lasciarli autoassemblare in fibrille con altezze prevedibili, un potenziale nuovo materiale per la bioingegneria.