مهندسی نانومقیاس باند زخم

کلاژن فراوان‌ترین پروتئین بدن است و سه‌چهارم وزن خشک پوست را تشکیل می‌دهد.
این پروتئین از سه رشته پلی‌پپتیدی مارپیچ که حاوی بستر اسید آمینه‌ای معمول
پرولین-هیدروکسی پرولین-گلیسین هستند، تشکیل می‌شود. این پپتید متصل‌شونده به
کلاژن که توسط رونالد رینز و همکارانش در دانشگاه ویسکونسین-مدیسون تولید شده
است، شبیه بخش کوتاهی از رشته کلاژنی است، با این تفاوت که به جای پرولین و
هیدروکسی پرولین، فلوئوروپرولین قرار گرفته است. این پپتید تغییر یافته به شکلی
محکم به ساختار مارپیچی سه‌گانه کلاژن متصل می‌شود؛ این محققان همچنین دریافتند
که اتصال این پپتید به کلاژن حیوانی طولانی‌تر از پپتید تغییر نیافته است.

با وجودی که این مولکول‌های پپتیدی به محکمی به کلاژن پیوند می‌یابند، اما به
یکدیگر وصل نمی‌شوند. آنها شبیه رشته‌های تنهایی هستند که دنبال شریک می‌گردند.
این رشته‌های منفرد در محل زخم در نقطه‌ای که بیشترین مقدار کلاژن آسیب‌دیده و
آزاد وجود دارد، بالاترین تعداد شریک را برای خود پیدا می‌کنند. با وجودی که
این پپتیدها فقط در حال پیروی از قوانین ترمودینامیک هستند، اما به شکلی
هوشمندانه این نقطه جایی است که بیشترین نیاز به آنها وجود دارد.

گروه رینز در حال شروع استفاده از یافته خود در حل برخی مشکلات زیست‌پزشکی
هستند که از آن جمله می‌توان به اتصال مولکول‌های رنگی به پپتیدها برای ارزیابی
زخم اشاره کرد. رینز می‌گوید: «من علاقه بسیار زیادی به این پروژه دارم، زیرا
محدوده آن از درک مکانیک کوانتومی مولکول‌های زیستی پیچیده تا استفاده عملی از
آنها گسترده شده است. ما بر این باوریم که استفاده از این پپتید می‌تواند به
بسیاری از مردم کمک کند».

برنامه بعدی گروه رینز استفاده از پپتید متصل‌شونده به کلاژن برای رساندن
مولکول‌های دارو به کلاژن آسیب‌دیده در محل زخم است. شاید از این پپتید بتوان
در درمان زخم‌های دردناکی همچون زخم‌های سوختگی استفاده کرد، زیرا می‌تواند
تعداد دفعات مورد نیاز درمان را کاهش دهد.

جزئیات این کار در مجله Organic and Biomolecular Chemistry منتشر شده است.