Амилоиды — основа для разработки новейших синтетических материалов

Источник: web.mit.edu

Впервые плотные массы белка, получившие название амилоидов, были обнаружены в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера. Позднее ученые выяснили, что эти вещества играют важную роль и в ряде других заболеваний. Кроме того, амилоиды влияют на структурные особенности многих живых организмов — от бактерий до млекопитающих. Адъюнкт-профессор инженерии Маркус Бюлер (Массачусетский технологический институт, США) и преподаватель физической химии Туомас Ноулз (Кембриджский университет, Великобритания), провели исследование различных характеристик амилоидов.

По мнению ученых, амилоиды могут стать основой для разработки новых, особо прочных синтетических материалов. Каждый белок имеет определенную форму, которая управляет его физическими и химическими свойствами. Но почти все белки и пептиды могут существовать в альтернативной форме — в форме амилоидов. Основные структурные особенности белка при этом сохраняются. Но вещество образует плотную массу, состоящую из стеков молекулярной структуры, объединенных между собой водородными связями. Причем «семена» амилоидов могут вызывать коллапс близлежащих белков — они также переходят в амилоидную форму.

В обычной форме структура белка легко ломается на составные части. Но амилоиды имеют более устойчивую структуру, что позволяет использовать их в качестве конструкционных материалов, даже внутри живых тканей. Кроме прочности, амилоиды характеризуются еще и высокой липкостью. К примеру, кишечная палочка производит амилоидную биопленку. Эта пленка помогает бактерии осаждаться на любой поверхности и на других клетках, даже в жидкой среде. Маркус Бюлер утверждает, что первым шагом к использованию амилоидов в машиностроении станет синтез белковых материалов с заданными свойствами (к примеру, соединенных с атомами металла). Полученные белки могут стать основой для массового формирования амилоидов, сохраняющих нужные параметры.