روشی برای چیدمان دقیق پروتئین‌ها

بهمنظور تشکیل ماشین‌های زیست مولکولی جدید، باید بتوان مولکول‌های
پروتئینی منفرد با دقت نانومتری را در جاهای خود قرار داد. پژوهشگران
دانشگاه مونیخ اخیرا روشی برای انجام این کار یافته‌اند. برای این کار آنها
از میکروسکوپ نیروی اتمی استفاده کردند که قادر است زیست مولکول‌های منفرد
را با دقت نانومتری در هر کجایی قرار دهد. این روش به “کات پیست تک مولکولی”
شهرت یافته است. اوایل، این کار تنها برای رشته‌های دیانای امکان پذیر بود.
این رشته یکی از مهمترین اجزاء سلول بوده که از پروتئین‌ها تشکیل شده است.
ساخت دستگاهی که بتواند این پروتئین‌ها را با دقت بالا جابه جا کند یکی از
چالش‌های حوزه فناوری نانو محسوب می‌شود. ارائه چنین ابزاری نه تنها قادر
است در حوزه مطالعات سلول‌های زنده مفید باشد بلکه می‌تواند در ساخت
نانوماشین‌ها نیز مورد استفاده قرار گیرد.

از سوی دیگر، نیروی اتصال پروتئین به نوک باید بهصورتی باشد که بتوان آن را
از نوک جدا کرد بدون این که مولکول آسیب ببیند این کار باید کاملا کنترل
شده باشد. برای رسیدن به این هدف محققان از ترکیب آنتی‌بادی‌ها، پروتئین‌های
متصل به دیانای موسوم به zinc-finger و قلاب‌های دیانای استفاده کردند.
مارتین استراکمان می‌گوید ما امکان انجام این موضوع را با تجمع صدها مولکول
فلورسانت GFP و ایجاد یک مرکز سبز، شبیه به چراغ راهنمایی و رانندگی، ثابت
کردیم.

با این روش می‌توان فرآیندهای متعددی نظیر ماشین‌های پروتئینی مختلف و نحوه
برهمکنش آنزیم‌های مختلف را مورد مطالعه قرار داد. هدف نهایی از این روش آن
است که بتوان تجمع چند مولکولی از سلولوزم‌های طبیعی ایجاد کرد با این کار
می‌توان مواد زاید طبیعی را به سوخت‌های زیستی تبدیل کرد. مارتین استراکمان
می‌افزاید اگر بتواند با چیدمان پروتئین‌ها در یک خط، تجمع آنزیمی ایجاد
کرد، آنگاه می‌توان از آن برای تامین انرژی تجدید‌پذیر استفاده نمود.