نانوماشینی برای تولید پروتئین

تا آنجا که ما می‌دانیم پروتئین‌ها واحدهای بنیادین موجودات زنده
هستند. پروتئین‌ها به‌دلیل پیچیدگی و توانایی‌های منحصر به‌فردی که دارند
به‌عنوان ماشین‌های مولکولی شناخته می‌شوند. برای مثال به پروتئین‌های
موجود در عضلات خود توجه کنید: در صورت رسیدن پیام از سوی مغز، تعداد
بی‌شمار پروتئین در دستان شما تغییر ساختار داده و به شکلی در می‌آیند که
دست بتواند باز یا بسته شود. این فرآیند غیرمعمول با استفاده از
مولکول‌هایی انجام می‌شود که ابعاد آنها در حد یک نانومتر است. انقباض
عضلات یکی از فعالیت‌های بی‌شمار پروتئینی است. پروتئین‌هایی هستند که نقش
حامل بار را در سلول‌ها ایفا می‌کنند، پروتئین‌هایی هستند که کار تولید
دیگر پروتئین‌ها را انجام می‌دهند، لیست کارهایی که پروتئین‌ها انجام
می‌دهند بسیار طویل است. ایوان کلوزو از محققان این پروژه می گوید یکی از
اهداف دراز مدت ما تقلید از ویژگی‌های بیومکانیکی پروتئین‌ها و استفاده از
آن در سیستم‌های مصنوعی است.

در مقاله‌ای که اخیرا محققان به چاپ
رساندند مدل مصنوعی ارائه کرده‌اند که می‌تواند به دور ساختار هدف حلقه
بزند. برای این کار آن از مهندسی معکوس استفاده کردند و با شبیه‌سازی
ساختار پروتئین جدیدی ارائه کردند آنها روی عنصر کلیدی تمرکز کردند که به
آنها قابلیت نگارش کد ژنتیکی را می‌دهد. برای رسیدن به هدف نیاز به
سیستم‌های کامپیوتری با عملکرد بالا بود که برای این منظور از خوشه‌ علمی
وین ( VSC) استفاده شد. این خوشه علمی یک سیستم پیشرفته محاسباتی است که
دانشگاه وین، دانشگاه صنعتی وین و دانشگاه منابع طبیعی وین در آن سهیم
هستند.

این گروه تحقیقاتی روی ساخت
این پروتئین‌ها در آزمایشگاه با استفاده از نانوذرات عامل‌دار ویژه کار
می‌کنند. این نانوذرات به زنجیره‌ای متصل می‌شوند که توالی آنها با استفاده
از شبیه‌ساز کامپیوتری به‌دست می‌آید. با وارد کردن نانوذرات به این
ساختارها می‌توان نحوه تا شدن پروتئین‌ها را مشخص کرد. از این نوع پروتئین
ها می‌توان برای رهاسازی دارویی استفاده کرد.