Уникальные эксперименты по формированию гибридных металло-белковых систем



Уникальные эксперименты по формированию гибридных металло-белковых систем

     Механизмы взаимодействия между неорганическими материалами и биологическими молекулами, так же, как и свойства полученных на их основе гибридных систем, привлекают повышенный интерес иследователей в связи с огромным потенциалом их применения в стремительно развивающейся области бионанотехнологий. Подавляющее большинство применений металло-биогибридных структур предполагает их стабильность в вакуумных условиях, где процессы химических взаимодействий могут принципиально отличаться от взаимодействия биологических молекул и ионов металлов в природе и живых организмах.

     “В ходе наших исследований мы провели первые уникальные эксперименты по формированию гибридных металло-белковых систем с использованием фотоэлектронной спектроскопии и спектроскопии поглощения рентгеновского излучения. При этом изменения электронной структуры образцов наблюдались шаг за шагом по мере увеличения концентрации меди (Cu) и железа (Fe) в пространственно-упорядоченной матрице поверхностных слоев белков (S layers) окружающих культуры бактерий”, - рассказывает Сергей Молодцов, соруководитель Транснационального Научно-Образовательного Центра Перспективных Методов Исследования Материалов (ИТМО), профессор Технического Университета Фрайберга (Германия) и научный директор мегаустановки Европейский Рентгеновский Лазер на Свободных Электронах (European XFEL, Гамбург, Германия).

     Исследователи обнаружили начальное образование эноловой формы пептидной связи как результат химического взаимодействия в случае обоих металлов. Полученная гибридная система с включением меди оказалась устойчивой в вакуумных условиях, что позволяет рассматривать ее широкое применения для бионанотехнологий. В отличие от этого, структура с участием железа является нестабильной и распадается на целый ряд компонент, включая оксиды, карбиды, нитриды и циониды.    

     Добавим, что результаты работы исследователей были опубликованы в журнале Scientific Reports (DOI: 10.1038/srep08710).

Прикрепленные файлы

1.jpg (49.35 КБ)