Jak i visoko selektivan instant lepak inspirisan bakterijom piogene streptokoke (lat. Streptococcus pyogenes) je razvijen od strane istraživača sa Oksford univerziteta. Piogene streptokoke su uobičajni stanovnik ljudskih grla koja se obično drže pod kontrolom od strane odbrambenog sistema organizma, ali kada se otrgnu kontroli mogu da izazovu bolesti u rasponu od upaljenog grla do sindroma toksičkog šoka ili nekrotizirajući fasciitis. Stvaranjem proteina koji je ključni za infektivni arsenal piogenih streptokoka, istraživači su razvili novi superlepak koji ne može biti biti nadmašen.
Piogene streptokoke imaju tanke proteinske dlačice koje se razvijaju iz bakterija i formiraju snažnu vezu sa ljudskim ćelijama. 3D strukture proteina, gde se dugački lanci amino kiselina polimera savijaju i zaobljuju ka gore u trodimenzionalne strukture, su obično rezultat relativno slabih hidrofobnih interakcija i vodoničnih veza.
Međutim, specijalni protein nazvan FbaB nađen u piogenim streptokokam ima 3D strukturu koja je stabilizovana formiranjem izuzetno jake intramolekularne isopeptidne veze. Ova isopeptidna veza se ne slama kuvanje u deterdžentu ili jakim kiselinama. U stvari, korišćenjem atomskog mikroskopa (AFM - atomic force microscope), utvrđeno je da isopeptidna veza preživljava silu duž proteinskog lanca od jednog nanoNjutna, što ugrubo odgovara zateznoj čvrstoći ugljeničnih nanotuba. AMF studija nije otkrila snagu isopeptidne veze, pošto je ostatak proteina pukao pre isopeptidne veze.
Oksfordski tim je formirao novi protein, koji deli isopeptidnu vezu, ali je mnogo manji i jednostavniji po strukturi od proteina FbaB. Oni su pronašli način da podele protein kod isopeptidne veze, dobijajući protein i peptid od koga svaki poseduje jednu od aktivnih grupa ove enormno jake veze. Proteini i peptidi su razdvojeni i inkorporirani u dvokomponentni lepak.
Sa ovim novim pristupom, partnerstvo proteina i peptida može se lako proizvoditi i reaguju nepovratno kroz formiranje amidne veze, jednostavno nakon mešanja. Dva dela su trajno vezana zajedno, kao što je originalni FbaB protein bio trajno vezan za određenu 3D strukturu. Ova veza je stabilna tokom vremena, i ostaće takva čak i izložena visokim temperaturama, velikim naprezanjima ili surovim hemijskim tretmanima.
Tim je dao vezivajućim fragmentima nadimke "SpyCatcher" i "SpyTag". U procesima biohemijskog istraživanja piogene streptokoke su nazivane "Spy". Fragmenat "SpyCatcher" je onaj koji je veći po volumenu i koji 'hvata', dok je manji fragment "SpyTag" peptidna sekvenca. Jednom kada se ova dva fragmenta spoje, oni se nikada ne razdvajaju.
Kada se dva fragmenta spoje, oni se vezuju u roku od nekoliko minuta sa visokim prinosom (preko 80 posto). Nije bitno da li je u kiselim ili neutralnim uslovima, ili da li je 4°C ili 37°C. Veoma važan atribut za jedan od najjačih svetskih lepkova je da ni "SpyCatcher" ni "SpyTag" neće da se lepi za prste - oni će se samo lepiti jedni za drugog.
Dalji razvoj nove klase lepkova je u toku pod pokroviteljstvom Isis Innovation, tehnološkog odseka Univerziteta Oksford.
Linkovi:
Povezani tekstovi sa portala Gradjevinarstvo.rs:
