Una imagen de microscopía electrónica de nanoplacas de plata hexagonales formadas por los péptidos de biomineralización fusionados con p53Tet. Crédito:Foto de Kazuyasu Sakaguchi
Un nuevo método que combina la proteína supresora de tumores p53 y el péptido de biomineralización BMPep creó con éxito nanoplacas de plata hexagonales, sugiriendo una estrategia eficiente para controlar la nanoestructura de materiales inorgánicos.
El control preciso de las nanoestructuras es un factor clave para formar nanomateriales funcionales. Los enfoques biomiméticos se consideran efectivos para fabricar nanomateriales porque las biomoléculas pueden unirse a objetivos específicos. autoensamblado, y construir estructuras complejas. Oligomerización, o el ensamblaje de biomoléculas, es un aspecto crucial de los materiales naturales que forman estructuras de orden superior.
Se sabe que algunos péptidos se unen a una sustancia inorgánica específica, como la plata, y mejorar su formación de cristales. Este fenómeno, llamada biomineralización mediada por péptidos, podría usarse como un enfoque biomimético para crear estructuras inorgánicas funcionales. Controlar la orientación espacial de los péptidos podría producir estructuras inorgánicas complejas, pero esto ha sido un gran desafío durante mucho tiempo.
Un equipo de investigadores dirigido por el profesor Kazuyasu Sakaguchi de la Universidad de Hokkaido ha logrado controlar la oligomerización del péptido de biomineralización de plata (BMPep) que condujo a la creación de nanoplacas de plata hexagonales.
(Paneles izquierdos) Estas son ilustraciones esquemáticas de péptidos de biomineralización monoméricos y tetraméricos fusionados con p53Tet e imágenes de microscopía electrónica de nanoestructuras de plata formadas por los péptidos de biomineralización. Barra de escala =100 nm. (Derecha) El modelo propuesto en el que los péptidos de biomineralización tetraméricos regulan la dirección del crecimiento de los cristales y, por tanto, su nanoestructura. Crédito:Sakaguchi T. et al., Informes científicos , 3 de mayo, 2017.
El equipo utilizó la conocida proteína supresora de tumores p53, que se sabe que forma tetrámeros a través de su dominio de tetramerización (p53Tet). "La simetría única del tetrámero p53 es un andamio atractivo para ser utilizado en el control del estado de oligomerización general de la BMPep de plata, como su orientación espacial, geometría, y valencia, "dice Sakaguchi.
En los experimentos, El equipo creó con éxito BMPep plateado fusionado con p53Tet. Esto resultó en la formación de tetrámeros de BMPep que produjeron nanoplacas de plata hexagonales. También encontraron que los tetrámeros de BMPep tienen una mayor especificidad para la superficie de plata estructurada, aparentemente regulando la dirección del crecimiento de los cristales para formar nanoplacas hexagonales. Es más, el péptido tetramérico actuó como catalizador, controlando el crecimiento de cristales de plata sin consumir el péptido.
"Nuestro nuevo método se puede aplicar a otros péptidos de biomineralización y proteínas de oligomerización, proporcionando así una estrategia eficiente y versátil para el control de nanoestructuras de diversos materiales inorgánicos. La producción de nanomateriales hechos a medida es ahora más factible, "Comentó Sakaguchi.
