Большинство механически связанных молекул, составляющих основу этих молекулярных машин, до сих пор полагались на ионы металлов и агрессивные растворители — они помогали сформировать желаемые структуры. Ученые Принстонского университета решили обойти потребность в искусственных строительных блоках, полностью синтезируя механически взаимосвязанные молекулы из природных биомолекул, в данном случае крошечных цепочек аминокислот, известных как пептиды.
В качестве отправной точки команда использовала природный пептид в форме лассо под названием микроцин J25. Аминокислоты, составляющие этот пептид, были генетически сконструированы для выполнения совершенно другой роли и самоорганизуются в самые разные формы при помещении в воду. В качестве примера ученым удалось создать два соединенных кольца, кольцо на гантели, цепочку в форме ромашки и даже сдвоенное лассо. Все они были размером в одну миллиардную метра.
Пептиды, связанные в форме двух колец Prinston Univercity
«Нам удалось сформировать множество структур, которые раньше получить не удавалось. Это самые маленькие нитевидные или взаимосвязанные структуры, которые вы можете сделать из пептидов», — заявил А. Джеймс Линк, профессор химической и биологической инженерии и главный исследователь данного проекта.
Интересно, что некоторые из этих структур могли переключаться между двумя или более формами, что, по словам исследователей, закладывает основу для своего рода «биомолекулярного переключателя». В более широком смысле, работа демонстрирует формирование очень сложных структур и может открыть дверь для новых биомолекул, которые пригодятся во всех отраслях, от дизайна материалов до медицинского обслуживания.
