Российские учёные создали модель белковых наноконтейнеров для доставки лекарств
Исследователи из РФ разработали математическую модель самоорганизации белков в сферические оболочки.
Исследователи из России создали математическую модель, которая позволяет точно просчитывать, как белки самоорганизуются в небольшие сферические оболочки. Сообщение об этом распространила пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).
Зачем это нужно? В природе уже есть готовые «наноконтейнеры» — например, оболочки вирусов. Они представляют собой сферы и другие геометрические фигуры, собранные из множества соединённых друг с другом белковых «стройблоков», уложенных в сложный трёхмерный узор. Раскрытие механизмов формирования этого узора позволит учёным создавать свои собственные аналоги — безопасные и функциональные.
«Контролируя всего два параметра — размеры структурных единиц и сферической подложки, на которой они собираются, можно получать высокосимметричные оболочки с принципиально различным устройством. Их архитектура имеет решающее значение для выполняемых ими функций», — объяснил профессор Южного федерального университета (Ростов-на-Дону) Сергей Рошаль, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.
Два параметра — и десятки возможных архитектур. Это как из одних и тех же кубиков Лего собрать и шар, и куб, и звезду — только на молекулярном уровне.
Проведённые при помощи новой модели расчёты показали: манипулируя размерами белковых «стройблоков» и размерами сферы, на поверхности которой происходит сборка, можно получать оболочки с принципиально разным устройством. Всего исследователи просчитали свойства 43 типов контейнеров из нескольких десятков белковых блоков. Часть из них оказалась похожей на уже известные природные или синтетические структуры — значит, модель работает корректно.
Где это применимо?
Во-первых, доставка лекарств. Представьте, что противораковый препарат упакован в наноконтейнер, который раскрывается только при контакте с опухолевой клеткой. Побочных эффектов — минимум.
Во-вторых, нанореакторы. Внутри крошечной сферической оболочки можно проводить химические реакции, которые в обычных условиях идут плохо или опасно.
В-третьих, создание наноматериалов с заданными свойствами — от сверхпрочных покрытий до «умных» гелей.
