Дослідники з Інженерної школи Маккелві при Вашингтонському університеті розробили новий метод, при якому штучні мікроби виробляють високомолекулярний м’язовий білок тітін.
Мова про тітін – це найбільший відомий білок в природі, він складається відразу з 244 індивідуально складених областей білка, з’єднаних неструктурованою послідовністю пептидів. Також тітін – один з трьох основних білкових компонентів м’язової тканини.
Виробництво штучних м’язових волокон вже давно цікавить дослідників. Тому вони намагалися розробити матеріали, що володіють схожими м’язовими властивостями. Їх можна використовувати, наприклад, в м’якій робототехніці.
Автори нової роботи задумалися, чому б їм не зробити потрібні м’язи безпосередньо, тільки використовувати для цього не тварин, а мікробів.
Існують проблеми, які заважають бактеріям виробляти великі білки. Тому дослідницька група спроєктувала бактерії так, щоб зібрати дрібніші сегменти білка в полімери з надвисокою молекулярною масою, розміром близько 2 мегадалтонів – це приблизно в 50 разів більше середнього бактеріального білка.
- Вчені розкрили секрет одного з найшвидших у світі рухів клітин
- З’ясувалася користь вітаміну B12 для «перепрограмування» організму
- Дослідження: новий імплантат мозку допоміг пацієнтам контролювати своє мислення
Потім вони використовували підхід мокрого прядіння, щоб перетворити білки в волокна діаметром близько десяти мікронів, це приблизно, як одна десята від товщини людської волосини.
За підсумками роботи автори проаналізували структуру цих волокон, щоб зрозуміти, які молекулярні механізми дають їй таку міцність, а також здатність розсіювати механічну енергію у вигляді тепла. Волокна вийшли міцніше кевлара.
“Виробництво тітіну буде недорогим і його можна масштабувати. Ми можемо використовувати штучні м’язові волокна замість реальних тканин тварин, наприклад” – стверджує Фужонг Чжан, професор кафедри енергетики, навколишнього середовища і хімічної інженерії
Автори вважають, що результати їх роботи можна використовувати для біомедицини, через те, що отриманий білок майже ідентичний нашої м’язової тканини. Також він біосумісний, тому може бути відмінним матеріалом для накладення швів.
Натхнення: hightech.fm