Un'immagine al microscopio elettronico di nanopiastre d'argento esagonali formate dai peptidi di biomineralizzazione fusi con p53Tet. Credito:foto di Kazuyasu Sakaguchi
Un nuovo metodo che combina la proteina soppressore tumorale p53 e il peptide di biomineralizzazione BMPep ha creato con successo nanopiastre d'argento esagonali, suggerendo una strategia efficiente per il controllo della nanostruttura dei materiali inorganici.
Il controllo preciso delle nanostrutture è un fattore chiave per formare nanomateriali funzionali. Gli approcci biomimetici sono considerati efficaci per la fabbricazione di nanomateriali perché le biomolecole sono in grado di legarsi a bersagli specifici, auto-assemblare, e costruire strutture complesse. oligomerizzazione, o l'assemblaggio di biomolecole, è un aspetto cruciale dei materiali naturali che formano strutture di ordine superiore.
È noto che alcuni peptidi si legano a una specifica sostanza inorganica, come l'argento, e migliorare la sua formazione di cristalli. Questo fenomeno, chiamata biomineralizzazione mediata da peptidi, potrebbe essere utilizzato come approccio biomimetico per creare strutture inorganiche funzionali. Il controllo dell'orientamento spaziale dei peptidi potrebbe produrre strutture inorganiche complesse, ma questa è stata a lungo una grande sfida.
Un team di ricercatori guidato dal professor Kazuyasu Sakaguchi dell'Università di Hokkaido è riuscito a controllare l'oligomerizzazione del peptide di biomineralizzazione dell'argento (BMPep) che ha portato alla creazione di nanopiastre d'argento esagonali.
(Pannelli a sinistra) Queste sono illustrazioni schematiche di peptidi di biomineralizzazione monomerici e tetramerici fusi con p53Tet e immagini di microscopia elettronica di nanostrutture d'argento formate dai peptidi di biomineralizzazione. Barra della scala =100 nm. (A destra) Il modello proposto in cui i peptidi di biomineralizzazione tetramerici regolano la direzione della crescita dei cristalli e quindi la loro nanostruttura. Credito:Sakaguchi T. et al., Rapporti scientifici , 3 maggio 2017.
Il team ha utilizzato la nota proteina soppressore tumorale p53, nota per formare tetrameri attraverso il suo dominio di tetramerizzazione (p53Tet). "La simmetria unica del tetramero p53 è un'attraente impalcatura da utilizzare nel controllo dello stato di oligomerizzazione generale del BMPep d'argento come il suo orientamento spaziale, geometria, e valenza, "dice Sakaguchi.
Negli esperimenti, il team ha creato con successo BMPep argento fuso con p53Tet. Ciò ha portato alla formazione di tetrameri BMPep che hanno prodotto nanopiastre d'argento esagonali. Hanno anche scoperto che i tetrameri BMPep hanno una maggiore specificità per la superficie strutturata dell'argento, apparentemente regolando la direzione di crescita dei cristalli per formare nanopiastre esagonali. Per di più, il peptide tetramerico ha agito da catalizzatore, controllando la crescita dei cristalli d'argento senza consumare il peptide.
"Il nostro nuovo metodo può essere applicato ad altri peptidi di biomineralizzazione e proteine di oligomerizzazione, fornendo così una strategia efficiente e versatile per il controllo delle nanostrutture di vari materiali inorganici. La produzione di nanomateriali su misura è ora più fattibile, " ha commentato Sakaguchi.
