Химики уточнить хиральных загадка

Всегда хорошо, когда ваша интуиция оказывается права, но ученые из Университета Райса изучали белки и частицы были более правильными, чем они ожидали.

Рис химиков Кристи Ланд и Стефан ссылке и ведущий автор и смоли-завиток научный сотрудник Чжан Цинфэн сообщил на этой неделе в науке, что бычий сывороточный альбумин (БСА), табельного белка в нано-био-экспериментальная лаборатория, склонен к нажимать золотых наностержней в правосторонней киральной сборки — при получении хиральных плазмонных сигналы, чтобы соответствовать.

Результат оказался неожиданным для исследователей, отправившихся разобраться с таинственной взаимодействий в смесях БСА и золотых наностержней: агрегации металлических наночастиц в хиральных узлов, хиральность белков, и в результате плазмонных свойств. Света триггеры смеси частиц и белков, чтобы рассеять поляризованный свет, но до сих пор исследователям не известно, какие взаимодействия в смеси отвечает за сигнал и, что особенно важно для будущих зондирования, могут ли они быть уточнены.

Работа намеков он может стать возможным в смысле объективности, или хиральности, один из белков, потенциальный благом для фармацевтических компаний, которые требуют чистоты препарата. Молекулы правильной хиральности может спасти жизнь, в то время как та же молекула противоположной хиральности могут быть очень токсичными.

Эксперименты показали, рис многоуровневой хиральность в сторону белков БСА предложено в 100-Нм-длинные частицы, чтобы выровнять и частиц плазмонами откликнулись на свет в присутствии гораздо меньше протеинов. (Плазмонов популярных электронных волн, ряби по поверхности металлической частицы при срабатывании светом.)

Ответ был измерен как круговой дихроизм (КД), которая представляет собой способ измерения, если световая волна вращения электрического поля имеет преимущественное взаимодействие с материалом, либо по часовой стрелке (вправо) или против часовой стрелки (влево) направлении.

Компакт сигналы, как правило, слабые, но все же помогите охарактеризовать типичные конформации белковых ансамблей. В исследовании риса, плазмонов выступал в качестве антенны для усиления CD из поверхностно-адсорбированных хиральных белков, сдвигая сигнал от ультрафиолетового до видимого, называют плазмон-купе-компакт.

Сказала ссылке плазмон-в сочетании компакт ранее наблюдалось для смесей одиночных наночастиц, агрегатов и хиральных молекул, но ни одно исследование до сих пор выявлены ли все молекулы и наночастицы одинаково способствовали сигнала.

Они не в этом случае. Исследование показало, что только агрегированные наностержень-белковых комплексов производят сигнал CD, вызванные как белки в промежутки между наночастицами и киральных наночастиц сборки.

Это было полной неожиданностью, сказал Ланде, что белки направлено сборки хиральных наностержней таким образом, что объективность сборки соответствует сбалансированности белков. «Мы пытались проверить гипотезу о происхождении хиральных сигнал о том, что другие люди сообщили в исследованиях ансамблей наночастиц», — сказала она. «Это из хиральных наноструктур? Это от белка? И мы обнаружили, что это так.

«Кроме того, в молекулу белка с льготным объективность вызывает, что объективности в гораздо более крупные агрегаты наностержень,» Ланд сказал. «Это было открытие, мы не ожидали».

Ссылка пояснил наностержень хиральность-это вопрос позиционирования. «Два перпендикуляра наностержни являются ахиральными», — сказал он. «Если они параллельны, они ахиральными. Но если они выровнены на других углах, они хиральных. Сложность заключалась в разработки эксперимент, чтобы определить, где компакт-диск поставляется с момента смесей белков, наностержней и ахиральных и хиральных агрегатов».

С помощью новой методики, разработанной в лаборатории ссылке называется одночастичные круговой дифференциального рассеяния (компакт-диски) спектроскопии, исследователи подтвердили, что выставлены только агрегированные наностержень-БСА комплексов хиральность. Когда агрегаты были рады с видимым светом, эффект антенна плазмонного горячих точек усиливается, как правило, слабые хиральных ответ белков в межчастичных зазоров.

Ключ к их успеху, сказал Ланде, было настраиваемая программа визуализации аспирантка риса и соавтор Рашад Baiyasi, которые позволяют им выявить отдельные частицы и мелкие частицы, среди образцов, наноразмерных и затем связать спектроскопии в горячих точках и льготных заказ.

Весенние творческие отпуска для Ланд и звено оказалось идеальное время для проекта, так как они привлекли внимание соавтор Дженнифер Дионн, директор Стэнфордского научно-исследовательского Центра фотоники и специалист в области криогенной электронной микроскопии. Дион показал, что замораживание растворов частиц-белка позволит исследователям увидеть, как частицы выравниваются в 3D.

Это помогло устранить любые неопределенности, которые уплощение хиральных узлов на поверхности изменяется сигнал.

В другом эксперименте, исследователи заменили БСА с растворенной в ней поваренной соли, чтобы увидеть, как частицы отреагировал. Они нашли наностержней бы собирала, но в смеси ахиральных и хиральных договоренностей, которые имеют одинаковое количество лево — и правосторонней видов без общего руку, и поэтому без ансамбля сигнал CD. «Он подтвердил, что БСА погрешности формирования определенной объективности наноструктур», — сказал Линк. «Мы до сих пор не знаю, почему или как вообще это явление.»

Сказал Ланд исследователи «о 14 шагах» от оценки хиральности одного белка. Если это вообще возможно, она сказала, что открытие риса может обеспечить единственный путь к ярлык-бесплатная зондирования Земли из одной конформации белка. Что имеет значение сверх меры для фармацевтических химиков, которые пытаются создавать пакеты из белков с определенной объективности, которая является ключевым фактором в разработке препарата.

«Заветная мечта состоит из двух частей: одна заключается в том, что мы можем обнаружить конформации белков один динамически, другой-что мы можем сделать это внутри живой ткани», — сказал Ланд. «Нет никакого способа когда-нибудь, что вы могли бы использовать (невидимый) ультрафиолетовый свет, чтобы сделать это. Единственный путь к изображению внутри что-то живое — клетка или животным, будет переложить что свет красной, как мы делали в этих экспериментах».

сделать разницу: спонсорские возможности