پروتئین هایی که به فلزات سنگین متصل می شوند
به گزارش کالارنا، پژوهشگران دانشگاه برکلی(University of California, Berkeley) آمریکا در مطالعه اخیرشان پیروز به توسعه پروتئین های مصنوعی شده اند که این پروتئن ها قادر به اتصال به فلزات سنگین هستند.
به گزارش خبرنگاران و به نقل از تک اکسپلوریست، دانشمندان آزمایشگاه برکلی مجموعهای از پروتئین های مصنوعی ایجاد نموده اند که یک روش کامپیوتری با توان بالا برای طراحی صحیح پپتیدهای جدید و پلیمرهای پروتئین مانند با توالی دقیق از واحدهای مونومر که لانتانیدهای کلاتی مانند گادولینیوم را ارائه می دهند، ایجاد می نماید. عنصر گادولینیوم نقش مهمی در تثبیت مواد کنتراست ام.آر.آی و اکتینیدهایی همانند پلوتونیوم دارد. ماده حاجب پزشکی یا ماده کنتراست زا پزشکی ماده ای است که برای افزایش کنتراست مایعات و ساختارها در تصویربرداری پزشکی بکار می رود. ماده حاجب پزشکی امواج فراصوت یا انرژی الکترومغناطیس حاصل از منابع خارجی را جذب می نماید و یا تغییر می دهد. از گادولینیم در تصویربرداری ام آرآی به عنوان ماده حاجب استفاده می گردد. این عنصر فلزی در حالت اکسیداسیون +3 دارای 7 الکترون آزاد می باشد که سبب آرام شدن مولکول های آب اطراف می گردد و در نتیجه کیفیت و کنتراست تصویر ام آرآی را افزایش می دهد.
علاوه بر موارد ذکر شده، این پروتئین ها به طرز ماهرانه ای می توانند به فلزات سنگینی مانند لانتانیدها و اکتینیدها که عناصر به اصطلاح بلوک اف پایین جدول تناوبی هستند، متصل شوند. طی این مطالعه دانشمندان مونومرهای مخصوصی را روی یک صفحه پپتیدی با عناصر بلوک اف ترکیب کردند.
طی این مطالعه، دانشمندان دو مونومر هیدروکسی پیریدینون(hydroxypyridinone) و کاتکول آمید(catecholamide) را با مجموعه ای از ملکول ها به نام tetramers ترکیب کردند. آنها سپس از یک روش مبتنی بر تابناکی یا فروزستی(luminescence) برای اندازه گیری میزان هماهنگی هر پپتید کلاتی با کاتیونهای لانتانید(یون های دارای بار مثبت) یوروپیم و تربیوم استفاده کردند.
تابناکی یا فروزستی به تابش فوتون های نور مانند نور فرابنفش، نور مرئی و فرو سرخ از یک جسم به دلیل گذار الکترون های برانگیخته از ترازهای بالا به پایین می گویند.
پژوهشگران دریافتند که سیستم های کلاتینگ(chelating systems) از جمله سه و چهار گروه عملکردی هیدروکسی پیریدینون، وابستگی بالایی به فلزات لانتانید و به ویژه یوروپیوم دارند.
در همین حال این کلات های مبتنی بر پپتید می توانند برای طراحی لیگاندهای متناسب با طیف گسترده ای از برنامه های مرتبط با فلزات بلوک اف مانند فرآیندهای جداسازی شیمیایی، بهینه سازی دستگاه نوری و توسعه داروهای جدید مورد استفاده قرار گیرند. لیگاند(Ligand) در شیمی به مولکول یا یونی گفته می گردد که با فلز مرکزی پیوند برقرار نموده و ترکیب گردد.
این مطالعه به رهبری ربکا ابرگل دانشمند دانشکده شیمی و استادیار دانشکده مهندسی هسته ای دانشگاه برکلی انجام شد.
یافته های این مطالعه در مجله Chemical Science منتشر شد.
منبع: خبرگزاری ایسنا