Ферменты, рабочие молекулы жизни, которые поддерживают практически каждый биологический процесс, могут сыграть новую роль в качестве интеллектуальных микро и наномоторов с применением в медицине, технических и других областях.
Такова тема статьи в издании Journal of the American Chemical Society, показавшей, что одинарные молекулы распространенных ферментов способны генерировать достаточно силы, чтобы стимулировать движение в определенном направлении.
Питер Батлер Аюсман Сен и их коллеги выяснили, что ферменты — белки, запускающие химические реакции — являются основой естественных биологических двигателей, важных для жизни. Ученые давно задавались вопросом, способна ли единственная молекула фермента, наименьшая существующая машина из возможных, вырабатывать достаточно силы, чтобы двигаться в определенном направлении.
«Положительный ответ на этот вопрос имеет важное значение в областях от биологического транспорта до разработки интеллектуальных, приводимых в движение ферментом, автономных нано и микродвигателей, которые, как мы ожидаем, найдут применение в сборке структур, формировании шаблонов, доставке грузов в специфические местоположения, бродячих датчиках и связанных функциях».
Ученые добились положительных ответов в ходе экспериментов с двумя распространенными ферментами под названием каталаза и уреаза. Каталаза защищает организм от вредных эффектов перекиси водорода, формируемой естественным путем. Уреаза, обнаруженная, кстати, у многих растений, преобразует мочевину в аммиак и углекислый газ.
Исследователи показали, что оба этих фермента при наличии соответствующего основания (перекись водорода или мочевина, которые действуют в данном случае как топливо), демонстрируют движение.
...
