ساخت دروازه پروتئینی مصنوعی قابل‌ کنترل

ایسنا/ پژوهشگران موفق به ساخت یک دریچه پروتئینی و ادغام این پروتئین غشایی اصلاح‌ شده با یک نانوکپسول مصنوعی شدند که عبور و مرور مواد را تنها در مقادیر pH خاص فراهم می‌کند.
پژوهشگران موفق به ساخت یک دریچه پروتئینی و ادغام این پروتئین غشایی اصلاح‌ شده با یک نانوکپسول مصنوعی شدند که عبور و مرور مواد را تنها در مقادیر pH خاص فراهم می‌کند.
محققان دانشگاه بازل سوئیس(Basel) موفق به ساخت دریچه پروتئینی برای نانو وزیکول‌های مصنوعی شدند که فقط تحت شرایط خاصی باز می‌شود. این دریچه وظیفه پاسخ به مقادیر خاص pH، انجام واکنش و انتشار عوامل فعال در محل مورد نظر را برعهده دارد.
نانو وزیکول‌های کوچک می‌توانند از عوامل فعال تا زمان ورودشان به محیط‌های خاص، محافظت کنند. برای انجام یک واکنش شیمیایی و انتشار این عوامل در آن محل، پوشش بیرونی وزیکول تهیه‌ شده باید در زمان مناسب نفوذپذیر باشد. محققان موسسه علوم نانو سوئیس تحت‌نظر پروفسور کورنلیا پالیوان یک دریچه غشایی با قابلیت باز و بسته‌ شدن انتخابی ساختند. این به این معنی است که آنزیم‌های داخل یک نانوکپسول در بافت بیمار به‌ صورت مستقیم اعمال و تحت شرایط مناسب فعال می‌شوند.
نتایج این مطالعه در مجله Nano Letters منتشر شده‌ است.
دریچه از پروتئین غشایی و شیمیایی‌ اصلاح‌ شده (OmpF) ساخته ‌شده‌ است که در برخی pHهای خاص عمل می‌کند. در pH خنثی بدن انسان، غشاء نفوذ ناپذیر است اما اگر به یک منطقه با pH اسیدی برخورد کند، دریچه پروتئینی باز و مواد موجود در اطراف می‌توانند وارد نانوکپسول شوند. در واکنش آنزیمی حاصل، محتویات کپسول روی بستر ورودی عمل می‌کنند و محصول این واکنش آزاد ‌می‌شود. این روش می‌تواند، برای مثال روی بافت ملتهب یا سرطانی اعمال شود که غالبا pH اسیدی از خود نشان می‌دهد.

تا به‌ حال، نفوذپذیری در نانو وزیکول‌ها با استفاده از پروتئین‌های طبیعی بدست آمده‌ است که به عنوان منافذی در غشای محافظ عمل می‌کنند که به بستر اجازه ورود و به محصول واکنش‌های آنزیمی اجازه خروج می‌دهد اما زمینه‌هایی مانند پزشکی یا کنترل کاتالیستی به‌دنبال توزیع دقیق‌تر برای دستیابی به بیشترین کارایی ممکن عوامل فعال هستند.
در همکاری با تیم پروفسور ولفگانگ مایر، محققین تحت‌نظر پروفسور پالیوان برای اولین‌ بار قادر به ادغام پروتئین غشایی اصلاح‌ شده با یک نانوکپسول مصنوعی شدند که تنها در مقادیر pH خاصی عمل می‌کنند.