Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin

Радиоуправляемые ферменты

Теперь ученые могут контролировать активность фермента с помощью радиочастот

Алексей Евглевский, Naked Science

Ученые из Университета ИТМО (Санкт-Петербург) придумали и реализовали способ управления ферментами при помощи радиочастотных излучений. Их исследование опубликовано в журнале ACS Biomaterials Science & Engineering (Andreeva et al., Enzymatic Nanocomposites with Radio Frequency Field-Modulated Activity).

Ферменты — сложные молекулы белка, рибосом или их составные комплексы, которые ускоряют химические реакции в организме. Обычно интенсивность этих веществ контролируют химически, но ученые из Университета ИТМО применили иной подход и показали, что управлять ферментами можно физически и дистанционно с использованием радиочастотного поля.

Они провели эксперимент на карбоангидразе — ферменте, который у человека в основном содержится в эритроцитах, клетках слизистой оболочки желудка, коре надпочечников и почках. Чтобы подчинить его, авторы синтезировали комплексы, в которых фермент заключен в жесткий пористый каркас из наночастиц магнетита. Из-за воздействия радиоволн температура наночастиц повышается, вследствие чего фермент получает дополнительную энергию. Поэтому скорость реакции можно увеличить в несколько раз. В случае карбоангидразы скорость увеличилась в четыре раза.  

radioferments.jpeg
©Университет ИТМО

Сотрудник лаборатории SCAMT Университета ИТМО Андрей Дроздов рассказал об особенностях исследования:

«Работ по управлению ферментами при помощи радиоволн очень мало. Наше исследование стало первым, в котором удалось увеличить активность нетермостабильного фермента. Обычно такие ферменты при высоких температурах меняют конформацию и перестают работать. Но, если мы помещаем фермент в жесткий каркас из наночастиц, сменить конформацию у него не получится: наночастицы механически ограничивают его подвижность».

У этого подхода два главных преимущества: во-первых, радиоизлучение легко проникает в ткани, а во-вторых, оно безвредно для организма. Таким образом, работа открывает путь для легкого управления активностью ферментов и способствует корректировке метаболизма клеток.

По словам первого автора статьи Юлии Андреевой, у проекта есть потенциал: в дальнейшем исследователи надеются опробовать метод на других ферментах и живых клетках. Они хотят узнать, можно ли таким воздействием заставить бактерии или клетки делиться чаще или, наоборот, перестать делиться совсем.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

нанобиология биомолекулы Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Белковые моторы

Об этих удивительных молекулах, значении их нормального функционирования для здоровья человека и их потенциальном применении в нанотехнологиях пойдет речь в этой статье.

читать

Самособирающийся белковый икосаэдр

Такие молекулы, чья форма соответствует оболочкам многих вирусов, могут применяться в качестве транспорта для доставки лекарств и других активных веществ в раковые клетки.

читать

Ренатурация белков

Разработанный российскими и израильскими учеными метод способен не только восстанавливать функцию белков после температурной денатурации, но и повышать их изначальную активность практически в два раза.

читать

Лучшие из существующих

Искусственные клетки могут производить белок, общаться с соседями и менять поведение в зависимости от химических сигналов.

читать

Дрожжи с подсветкой

Дрожжи, усеянные улавливающими свет наночастицами, становятся намного эффективнее в промышленном синтезе ценных веществ.

читать

Электричество из грибов и бактерий

Американские исследователи предложили использовать грибы в качестве основы для биологических солнечных панелей.

читать