یون های فلزی دارای پروتئین هستند.

ممکن است برای خیلی ها غیر منطقی به نظر برسد، اما یون های فلزی نقش مهمی در زندگی ایفا می کنند و برخی از مهم ترین فرآیندهای بیولوژیکی را انجام می دهند.

برای جزئیات اینکه چگونه یون های فلری نقش مهمی در زندگی ما دارند تا آخر این مقاله با های فن تک همراه شوید.
به هموگلوبین که فکر می کنید - متالوپروتئینی که مسئول حمل اکسیژن به اندام های بدن از طریق گلبول های قرمز خون است. متالوپروتئین ها پروتئین هایی هستند که با حداقل یک یون فلزی محدود شده اند. در مورد هموگلوبین، آن فلز آهن است.
برای اینکه متالوپروتئین‌ها به درستی کار کنند، باید با یون فلزی مناسب جفت شوند - هموگلوبین فقط با آهن می‌تواند عمل کند، با این حال، اتصال پروتئین به فلز معمولاً توسط یک نظم دقیق کنترل می‌شود که سری Irving-Williams نامیده می‌شود، که حکم می‌کند یون‌های مس باید باند شوند. به پروتئین ها نسبت به فلزات دیگر.
به عبارت دیگر، اگر یک سلول حاوی مقادیر مساوی از یون‌های فلزی مختلف باشد، اکثر پروتئین‌های سلولی و سایر اجزاء به مس متصل می‌شوند و در این فرآیند ماشین‌های سلولی را مسدود می‌کنند. به همین دلیل است که ارگانیسم‌ها انرژی قابل‌توجهی را صرف کنترل‌های بسیار دقیق روی مقدار مس آزاد در سلول‌ها می‌کنند.

پروفسور شیمی و بیوشیمی آکیف تزکان و محقق فوق دکتری تائه سو چوی پروتئینی انعطاف پذیر طراحی کردند که به طور انتخابی سایر یون های فلزی را روی مس متصل می کند و راه را برای طراحی پروتئین های کاربردی جدید و عوامل جداسازی فلزات هموار می کند. چوی و تزکان کشف کردند که اتصال انتخابی به فلزات غیر مسی مستلزم این است که پروتئین مصنوعی ترکیب بسیار خاصی از اسیدهای آمینه و هندسه‌ها را برای تمایز بر مس ارائه کند. این کشف نیاز به یک رویکرد طراحی غیر معمول داشت.
Tezcan اظهار داشت: "طراحی پروتئین معمولاً شامل تلاش برای ایجاد یک ساختار پروتئینی گسسته است که می تواند عملکرد خاصی مانند کاتالیز را انجام دهد. این رویکرد ذاتاً قطعی است و دنباله ای از یک طراحی - یک ساختار - یک تابع را دنبال می کند." "بهترین حالت، ساختار و عملکرد طراحی شده را به دست می آورید. با این حال، این رویکرد فضای زیادی برای کشف اصول طراحی جدید یا نتایج غیرمنتظره باقی نمی گذارد، که به طور بالقوه مهم تر از آنچه در ابتدا برنامه ریزی شده بودند."
تزکان و چوی به جای آن رویکردی احتمالی را در پیش گرفتند. در ابتدا، پروتئین طراحی شده آنها طوری طراحی نشده بود که ساختار منحصر به فردی داشته باشد که به طور انتخابی به یک نوع فلز خاص متصل شود. آنها یک سیستم منعطف ایجاد کردند که می توانست خود را به روش های متعددی ترتیب دهد تا یون های فلزی مختلف را در هندسه های مختلف به هم متصل کند. این انعطاف پذیری بود که آنها را به نتیجه ای رساند که در ابتدا برای آن برنامه ریزی نداشتند.
چوی گفت: "در تجزیه و تحلیل این سیستم ها، ما دیدیم که پروتئین ها قبل از مس به یون های کبالت و نیکل متصل می شوند، که نظم طبیعی اشیاء نیست". ما یک فرضیه ایجاد کردیم و انواع جدیدی را آزمایش کردیم. پس از تجزیه و تحلیل گسترده، متوجه شدیم که می‌توانیم یک محیط پروتئینی بسازیم که مس در آن نامطلوب است.
تحقیقات در مورد اتصال انتخابی فلز و طراحی پروتئین فراتر از درک بهتر اصول زندگی اهمیت دارد. همچنین می تواند پایه و اساس فرآیندهای کارآمدتر را در خلال اصلاح محیطی ایجاد کند، مانند زمانی که برخی فلزات باید در آب آلوده جمع شوند. طراحی پروتئین نیز بخش حیاتی تحقیق و توسعه دارویی است.

های فن تک از شما دعوت می کند نظرات خود را در مورد این مقاله به اشتراک بگذارید