Исследовательская группа из России разработала математическую модель, которая обеспечивает точные расчеты по самоорганизации белков в сферические оболочки, предназначенные для доставки лекарств. Это открытие способствует созданию нанореакторов и синтетических контейнеров для хранения различных медицинских препаратов, как сообщается пресс-службой Российского научного фонда (РНФ).
Профессор Южного федерального университета в Ростове-на-Дону Сергей Рошаль пояснил, что, изменяя всего два параметра – размеры структурных единиц и сферической основы их сборки, можно формировать высокосимметричные оболочки с разной структурой. Он отметил, что их архитектура критически важна для выполняемых функций, и добавил, что разработанная модель укрепляет теоретическую основу для их синтеза, как говорится в пресс-релизе РНФ.
Исследователи отмечают, что в природе много примеров сложных структур из повторяющихся элементов. Например, вирусные оболочки – это сферы и другие геометрические формы, составленные из соединенных белковых блоков в сложной трехмерной конфигурации. Понимание механизмов формирования таких узоров поможет ученым создавать собственные версии наноконтейнеров для доставки лекарств, проведения химических реакций и решения других задач. Российские ученые сделали значительный шаг, создав модель, описывающую этапы сборки белковых структур из 72 или меньше элементов.
Расчеты, проведенные с помощью этой модели, показали, что манипулирование двумя параметрами, размером белковых блоков и сферой их соединения, позволяет создавать оболочки с различной структурой. В итоге исследователи проанализировали свойства 43 типов контейнеров, некоторые из которых были схожи с уже известными природными и синтетическими структурами. Эти результаты, как надеются ученые, улучшат понимание процессов сборки природных наноконтейнеров и позволят создавать их аналоги, подбирая оптимальную упаковку для доставки лекарств и проведения химических реакций в миниатюрных нанореакторах, а также для разработки наноматериалов с нужными свойствами.
Источник: ТАСС