นักชีวเคมีได้สร้างโรเตอร์และแกนสำหรับเครื่องยนต์โมเลกุลจากโปรตีน

นักชีวเคมีจากมหาวิทยาลัยวอชิงตันร่วมกับนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมงต์เปลลิเย่ร์และศูนย์ชีวเคมี

การวิจัยมะเร็งของ Fred Hutchinson พัฒนาเทคโนโลยีเพื่อผลิตโปรตีนขึ้นรูปโรเตอร์อุปกรณ์แต่ละชิ้นมีขนาดเล็กกว่าเมล็ดงาดําประมาณพันล้านเท่าได้รับการออกแบบทางคอมพิวเตอร์ผลิตภายในเซลล์ที่มีชีวิตและศึกษาในห้องปฏิบัติการ

นักวิจัยใช้โปรแกรม Rosettaเพื่อออกแบบโปรตีนรูปวงแหวนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนด นักวิทยาศาสตร์ได้ปรับแต่ง DNA ของ E. coli เพื่อเพิ่มยีนเพื่อสร้างกรดอะมิโนที่จำเป็นโดยใช้ข้อมูลที่คำนวณได้ ตามที่นักวิจัยตั้งข้อสังเกต ลำดับของกรดอะมิโนที่กำหนดรูปร่างที่โปรตีนจะใช้เมื่อพับเก็บ

นักชีวเคมีประสบความสำเร็จในการพับโปรตีนบางส่วนลงในรูปร่างแกนและอื่น ๆ - ในรูปแบบของโรเตอร์ หลังจากนั้น นักวิจัยได้บรรลุความสัมพันธ์ของโปรตีน ซึ่งรวมกันเป็นแกนโรเตอร์ซึ่งจำเป็นสำหรับเครื่องยนต์โมเลกุล

ตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนยืนยันว่าโปรตีนมีรูปร่างตรงตามที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการ แต่เนื่องจากภาพดังกล่าวแสดงเฉพาะสถานะคงที่ ยังไม่ชัดเจนว่าส่วนประกอบของเครื่องยนต์ในอนาคตกำลังหมุนอยู่หรือไม่ นักพัฒนากล่าว

นักชีวเคมีจะยังคงทำงานเพื่อสร้างเครื่องยนต์ระดับโมเลกุลซึ่งมีส่วนประกอบที่ทำให้โรเตอร์หมุนไปในทิศทางที่ต้องการ

หนึ่งในเป้าหมายของเราคือการสร้างนาโนแมชชีนที่สักวันหนึ่งพวกมันจะสามารถไหลเวียนอยู่ในกระแสเลือดและกำจัดคราบจุลินทรีย์ที่ไม่ต้องการหรือแม้แต่เซลล์มะเร็งได้อย่างอิสระ เรารู้ว่าเครื่องจักรที่ซับซ้อนมากสามารถประกอบขึ้นจากชิ้นส่วนธรรมดาได้

Alexis Courbet นักชีวเคมีจากสถาบันการออกแบบโปรตีนแห่งมหาวิทยาลัยวอชิงตัน Baker Lab Research Fellow ผู้ร่วมวิจัยด้านการศึกษา

ภาพหน้าปก: Institute for Protein Design, University of Washington

อ่านเพิ่มเติม:

มันถูกตามล่ามาหลายศตวรรษ: เรารู้อะไรเกี่ยวกับดาววัลแคนข้างดวงอาทิตย์?

นักดาราศาสตร์พบดาวเคราะห์ใกล้โลก มีวงโคจรที่แปลกประหลาดมาก

นักวิทยาศาสตร์จากประเทศจีนได้พิสูจน์แล้วว่าการเลื่อนจานสมัยใหม่มีอายุย้อนไป 2.5 พันล้านปี