據美國物理學家組織網報導，美國科學家首次從頭開始，設計和製造出自組裝蛋白絲。這些蛋白絲是相同的蛋白質亞基自髮結合在一起形成的長的螺旋狀線狀結構。最新研究將有助科學家更好地了解天然蛋白絲的結構和力學特徵，並製造出自然界中不存在的全新材料。
在自然界中，蛋白絲是活細胞中若干結構和運動部分以及許多身體組織的必要組成部分。這些結構和組織包括讓細胞形成特定結構的細胞骨架、協調細胞分裂的細胞微管，以及我們體內最常見的蛋白質—膠原蛋白等。
最新研究負責人、華盛頓大學醫學院生物化學教授、戴維·貝克說：「新研究將有助於我們更好地了解天然蛋白絲的結構和力學特徵，讓我們製造出自然界中不存在的全新材料。包括等於或超過蜘蛛絲強度的人造纖維，以及納米級電路等。」
為設計出這種新蛋白絲，研究人員使用了貝克實驗室開發的名為「羅塞塔」（Rosetta）的電腦程式，該程序可以通過蛋白的胺基酸序列預測其形狀。
在新研究中，科學家們使用「羅塞塔」設計出了一種小蛋白，其表面有胺基酸，可使它們相互鎖定，從而自我組裝成螺旋狀的蛋白長絲。研究人員稱，藉助這一方法，「我們最終能設計出可像樂高積木一樣拼合的蛋白質。」研究發表於今天出版的《科學》在線版上。
研究第一作者、華盛頓大學醫學院講師喬治·法利亞斯說，新方法設計出的蛋白相對較小，僅由180至200個胺基酸組成，長度僅約1納米，但可組裝成長度超1萬納米的穩定長絲。
研究還證明，通過修改設計出的蛋白在溶液中的濃度，並添加抑制蛋白結合能力的添加物，可驅動細絲生長或解散。
貝克說：「對細絲形成動力進行編程的能力將使我們深入了解自然界中的蛋白長絲如何組裝和解開。這些蛋白非常穩定，可作為易於修改的支架，用於從新型診斷測試到納米電子設備的各種應用領域。」
全文連結：
http://science.sciencemag.org/content/362/6415/705
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來源：科技日報
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