Złote "wirusy"

"Samoorganizujące się białkowe struktury wokół trójwymiarowej
powierzchni nanocząstek tworzą zupełnie nową klasę hybrydowych
organiczno-nieorganicznych nanomateriałów, niezwykle przydatnych w
aplikacjach biomedycznych (jak np. obrazowanie, detekcja)" -
podkreśla prof. Bogdan Dragnea z Indiana University.

Wirusy, w tym roślinny wirus mozaiki stokłosy (ang. Bean mosaic
virus - BMV), w swojej naturalnej formie tworzą samoorganizujące
się białkowe trójwymiarowe formy. Naukowcy więc, zamiast od
podstaw syntezować złożone białka, wykorzystali naturalne białka
wirusowe do stworzenia hybrydowych nanocząstek przypominających
wirusy.

"Zsyntetyzowane przez nas cząstki przypominające wirusy (ang.
virus-like particles - VLPs) to nic innego, jak samoorganizujące
się cząsteczki wirusów, wewnątrz których zamiast kodującego geny
RNA, znajduje się rdzeń w postaci pojedynczej nanocząstki złota"  -
mówi prof. Dragnea.

Aby białka, tworzące kapsyd zmodyfikowanego i  pozbawionego kwasu
rybonukleinowego (RNA) wirusa mozaiki stokłosy, poprawnie
formowały otoczkę wirusa, złoty nanocząsteczkowy rdzeń musi swymi
właściwościami fizycznymi (między innymi wielkością i ładunkiem
elektrycznym) dokładnie odpowiadać naturalnemu pierwowzorowi (RNA).

Naukowcy doświadczalnie wykazali, iż najbardziej zbliżone
właściwości fizykochemiczne do RNA wirusa BMV mają nanocząstki
złota pokryte nanowarstwą karboksylowanego na jednym końcu oraz
tioalkilowanego na drugim glikolu tetraelytenowego (TEG).

Tak wstępnie przygotowane nanocząstki złota dodawane były do
czystego roztworu zawierającego wyłącznie białka kapsydowe wirusa
mozaiki stokłosy, po czym następował proces samoorganizacji
białkowego płaszcza wokół złotego rdzenia.

"Hybrydowe, przypominające wirusy nanocząstki złota, otoczone
wirusowym kapsydem, miały średnicę (ok. 17 nanometrów) zbliżoną do
wirusowego oryginału (17-18 nm)" - dodaje prof. Dragnea.

Wydajność reakcji przy zastosowaniu modyfikowanych za pomocą TEG
nanocząstek złota sięga 95 procent.

Jak zaznacza profesor B. Dragnea, kolejnym etapem badań będzie
sprawdzenie, w jakim stopniu zamiana naturalnego wirusowego
rdzenia - RNA na nieorganiczną nanocząstkę złota wpływa na
"zjadliwość" wirusa.   

Opracowana przez zespół badawczy prof. Bogdana Dragnea metoda
samoczynnego zamykania wewnątrz naturalnego wirusowego kapsydu
nieorganicznych nanocząstek, pozwala na syntezę nowych hybrydowych
nanomateriałów, które znajdą zastosowanie w nowoczesnej
biomedycynie. (PAP)