Исследовано связывание аминокислот с наночастицами оксида титана

istockphoto.com

Ученые ЮУрГУ поставили перед собой задачу повторить процессы роста неорганических частей живого организма в лабораторных условиях на примере биоминерализующих протеинов. Исследование ученых опубликовано в журнале Langmuir.

Человеческий организм — это наглядный пример взаимодействия органики и неорганики. Протеин (органическое вещество), выделяемый в организме человека, способен формировать минерал — фосфат кальция, из которого состоят все кости и зубы человека (природная неорганическая часть организма). Однако сам механизм формирования неорганических частей пока не раскрыт.

Новая работа российских ученых поможет понять, как взаимодействуют органические вещества с неорганическими, и послужит будущим прорывам в медицине, косметологии и трансплантологии. Отметим, что ранее использовались преимущественно методы теоретического моделирования, а лабораторные испытания практически никто не проводил.

«Первой задачей, которую мы перед собой поставили, было понимание того, как происходит взаимодействия больших молекул — белков — с этой минеральной фазой. Прежде чем присоединиться к микрокристаллику минерала, белок должен с ним войти в плотный контакт, «взять за ручку», а уже потом встроить в большую костную структуру. В январе 2019 года вышла наша статья, которая посвящена тому, как простейшим образом происходит взаимодействие биомолекул протеина с минеральными частями — неорганическими кристаллами», — рассказывает руководитель проекта Олег Большаков, научный сотрудник НОЦ «Нанотехнологии».

Основная проблема состояла в том, что минерализующие белки в чистом виде было выделить довольно сложно.

«Белками мы не располагали, так как они не очень доступны. Поэтому мы приняли решение исследовать взаимодействие не с самим белком, а с его составной частью (аминокислотами). Зная, как последовательность аминокислот будет взаимодействовать с белком, можно сформулировать гипотезу о том, как сложное сочетание аминокислот будет взаимодействовать с неорганическими микрокристалликами. Именно взаимодействию аминокислот и была посвящена наша статья».

Значительная часть исследования была посвящена теоретическому моделированию результатов. Расчеты показали, что именно аминогруппа обеспечивает сцепление биологических молекул с наночастицами, то есть с неорганическими микрокристаллами.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.