Группа ученых из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (Lawrence Berkeley National Laboratory, США) разработала стратегию создания ультратонких самособирающихся пластин, которые связывают бактерии, вирусы и токсины подобно клейкой ленте для мух.
Многочисленные патогены, от вируса гриппа до возбудителя холеры, связываются с клетками, взаимодействуя с сахарами на их поверхности. Это подтолкнуло авторов использовать специфические углеводы для связывания патогенов на поверхности, имитирующей клеточную оболочку, и таким образом инактивировать их.
Нанопленка представляет собой слой из пептоидов – небелковых молекул, которые имеют схожие с ними свойства. Его перемежают ряды углеводов. Пленка самостоятельно собирается в жидкой среде.
Процесс сборки контролируется информацией, которая запрограммирована создателями. Преимущество нанопленки в ее модульности: в зависимости от назначения можно комбинировать любые углеводы и располагать их в определенной последовательности.
Для испытания эффективности в структуру нанопленки ввели флюоресцентный краситель. Другой краситель поместили на целевой белок. Реакция связывания углевода с белком сопровождалась изменением цвета. Пептоидные нанопленки успешно связывали различные лектины и токсин возбудителя бактериальной дизентерии Shigella dysenteriae.
Модель нанопленки, состоящей из пептоидов (серого цвета) и трисахарида глоботриозы, лиганда Шига-токсина (оранжевого цвета), которые «поймали» его молекулу (крупная структура разных цветов в правом верхнем углу). Источник: Berkeley Lab.
Пептоидная платформа прочнее клеточной оболочки, она проста в создании и недорога. Это дает возможность применять нанопленку на большой территории, например, во время испытания биологических агентов военнослужащими или устранения заражения окружающей среды аварийно-спасательными службами. Кроме того, компоненты, которые будут улавливать вирусы, можно включить в состав назального спрея. Возможно и более масштабное применение – для борьбы с вирусом Эбола или кишечной палочной в периоды вспышек.
Статья A. Battigelli et al. Glycosylated Peptoid Nanosheets as a Multivalent Scaffold for Protein Recognition опубликована в журнале ACS Nano.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Berkeley Lab: Scientists Develop Sugar-Coated Nanosheets to Selectively Target Pathogens.
