Cách thức protein kênh tự nhiên di chuyển trong các màng nhân tạo
Thứ năm, 11-06-2015 | 12:53:37
|
|
Các protein kênh (channel protein) tự nhiên là các protein vận chuyển ở màng tế bào được tích hợp vào các màng nhân tạo để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình vận chuyển ion và phân tử. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Basel lần đầu tiên đo được sự chuyển động của các protein kênh này. Chúng di chuyển chậm hơn đến 10 lần so với ở trong môi trường màng tế bào tự nhiên của chúng. Theo báo cáo đăng trên tạp chí Nano Letters, các kết quả nghiên cứu sẽ hữu ích cho sự phát triển liên tục các ứng dụng mới như lò phản ứng nano và các bào quan nhân tạo.
Màng của các tế bào trong cơ thể chúng ta có độ dày chỉ xấp xỉ 4 đến 5 nanomet và gồm có một hỗn hợp phức tạp các lipit và các protein màng chuyên biệt, trong đó cũng bao gồm các protein kênh. Loại màng tế bào này có thể được mô tả như là một dung dịch lỏng 2D, trong đó các thành phần có thể di chuyển theo chiều ngang. Những chuyển động bên trong màng phụ thuộc vào độ mềm dẻo và tính lưu động của các thành phần và quyết định chức năng của màng.
Các protein kênh chức năng
Các nhà hóa học tại Trung tâm Năng lực nghiên cứu quốc gia (NCCR) dưới sự chỉ đạo của GS. Wolfgang Meier và GS. Cornelia Palivan (thuộc Đại học Basel) mới đây đã tích hợp được 3 loại protein kênh khác nhau vào các màng nhân tạo dày từ 9 đến 13 nanomet và lần đầu tiên họ đo được sự chuyển động của chúng. Các nhà nghiên cứu khởi đầu bằng việc tạo ra các mô hình màng lớn với các protein kênh nhuộm màu được gắn vào đó; sau đó họ đặt chúng lên bề mặt kính và đo chúng bằng cách sử dụng phương pháp đo đơn phân tử có tên là quang phổ huỳnh quang tương quan (fluorescence correlation spectroscopy - FCS). Tất cả 3 protein kênh đều có thể di chuyển tự do bên trong các màng có độ dày khác nhau - sự di chuyển này chậm hơn tới 10 lần so với trong các lớp lipit kép trong môi trường tự nhiên của chúng.
Tính linh hoạt là cần thiết
Trong các màng dày hơn, các khối kiến tạo của màng (các polymer) cần có khả năng kết tụ xung quanh các protein kênh để có thể thay đổi kích cỡ cố định của chúng. Để làm được điều này, các khối kiến tạo màng phải đủ linh hoạt. Đây cũng là lần đầu tiên các nhà khoa học tại Đại học Basel có thể đo được điều này trong một thử nghiệm thực tế, chứng tỏ rằng các màng càng dày, chuyển động của các protein kênh càng chậm so với chuyển động của các polyme tự nhiên hình thành màng.
“Hiện tượng này có tác dụng làm giảm cục bộ tính lưu động gây ra bởi sự kết tụ của các polyme”, Fabian Itel, tác giả chính của nghiên cứu, giải thích. Tuy nhiên, về bản chất, hành vi này của các protein kênh trong các màng nhân tạo có thể so với hành vi trong môi trường tự nhiên của chúng, lớp lipit kép, với khoảng thời gian của các chuyển động chậm hơn khoảng 10 lần. Dự án nghiên cứu này đã nhận được tài trợ của Quỹ Khoa học quốc gia Thụy sỹ và Trung tâm quốc gia Năng lực nghiên cứu (NCCR) kỹ thuật hệ thống phân tử.
P.T.T - NASATI, theo Nanowerk. |
|
Trở lại In Số lần xem: 1333 | |
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|