Нанотехнологи из Дармутского колледжа в США создали белок, который соединяется с наноматериалами на основе фуллеренов и создает из них гибридные структуры шарообразной формы. Ученые надеются, что в будущем станет возможно появление молекул, способных к программируемой самоорганизации своей структуры.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Белки, которые в живых клетках кодируются генами, представляют собой молекулярные механизмы, ускоряющие или подавляющие биохимические реакции, а также обеспечивающие активность других соединений. Белковые ферменты руководят практически всеми важными процессами в клетках, включая сборку и размножение ДНК.
Цель нового исследования заключалась в создании искусственного белка, который смог бы внедряться в синтетический материал и самоорганизовываться вместе с ним в новую структуру. Таким материалом послужила атомарная решетка бакминстерфуллерена (бакибола) — сферической молекулы, состоящей из 60 атомов углерода и напоминающей формой футбольный мяч.
Ученые создали белок, который может взаимодействовать с решеткой бакибола и придавать ей шаровидную форму. По словам исследователей, впервые в истории удалось получить новое комплексное соединение, состоящее, подобно монстру Франкенштейна, из частей различной природы: белка и фуллерена. Благодаря наличию углеродной сетки, оно способно проводить электричество, что не могут делать белки сами по себе.
Фуллерены обладают множеством полезных свойств и могут применяться в фотоэлементах, сверхпроводниках, аккумуляторах, а также в медицине как антиоксиданты или антивирусные соединения. Эти свойства зависят от формы молекулы, однако до сих пор не было эффективного способа придать ей нужную структуру, что ограничивало использование фуллеренов в разработке новых материалов.