أحدث الأبحاث

Read this in English

رقائق نانوية من بروتين تخليقي تكشف عن "التفاف" مفاجئ

Published online 12 نوفمبر 2015

خصائص بنيوية لرقائق نانوية القياس مصنوعة من الببتيدات تفتح آفاقًا مثيرة لتخليق المواد المحاكية للبروتين.

نادية العوضي

الببتويدات هي جزيئات تخليقية مشابهة للبتيدات، لكنها تحتوي على مجموعات طرفية تبرز من ذرات النيتروجين بدلًا من الكربون على طول الجزيء "الأساسي" للسلسلة.

"هذا التغيُّر الذي يبدو صغيرًا في الترابطية الكيميائية له تأثيرات دراماتيكية"، وفق قول عالم الكيمياء جلين بَتَرْفوس من جامعة نيويورك أبو ظبي. "فقد اتضح على سبيل المثال، أنه من الأسهل بكثير دمج مجموعة أكثر تنوُّعًا من السلاسل الجانبية في الببتويدات، مقارنة بالببتيدات والبروتينات".

ويعتقد العلماء أن الرقائق النانوية الببتويدية المكتشفة مؤخرًا تمتلك إمكانات مثيرة لهندستها بحيث تُسْتعمل كمرشِّحات نانوية، ومحفّزات، وفي التعرّف على الجزيئات (على سبيل المثال: لتحديد وجود بروتينات معينة في عينات بيولوجية). ولكن حتى الآن، لم يُفهم الكثير عن البنية الداخلية للرقائق النانوية الببتويدية.

استخدم علماء من مختبر لورانس بيركلي الوطني في الولايات المتحدة، وجامعة نيويورك أبو ظبي المحاكاة الحاسوبية، إلى جانب بيانات تجريبية سبق جمعها؛ لتحديد البنية الذرية للرقائق النانوية الببتويدية.

في الأشكال الأساسية الشائعة المشاهَدة في البروتينات، كل وحدة لها "الحالة الالتوائية" نفسها التي تحوّل السلسلة إلى حلزون. وما يثير الدهشة، أن الباحثين وجدوا أن الببتويدات أظهرت نمطًا "ثنائيًّا" تبادليًّا- فالوحدات المتعاقبة تحتوي على التواءات متقابلة، وكانت النتيجة النهائية حبلًا خطيًّا. لم تسبق ملاحظة هذا الأمر قط في البروتينات الطبيعية.

"الآن وقد بتنا نعرف العلاقات الفراغية الدقيقة في الرقائق، فإن هندستها بحيث تحتوي أشياء كمواقع لربط المحفّزات والجزيئات الانتقائية تصبح تحديًا أكثر وضوحًا"، وفق قول بَتَرْفوس.

doi:10.1038/nmiddleeast.2015.219


Mannige, R. V. et al. Peptoid nanosheets exhibit a new secondary-structure motif. Nature http://dx.doi.org/10.1038/nature15363 (2015).