osmolyte ใต้ทะเลลึกทำให้เครื่องจักรชีวโมเลกุลสามารถทนความร้อนได้

มอเตอร์ชีวโมเลกุลเป็นเครื่องจักรธรรมชาติที่เล็กที่สุดที่ทำให้สิ่งมีชีวิตมีชีวิตชีวา พวกเขาสามารถสร้างแรงและทำงานด้วยตนเองโดยการใช้พลังงานเคมี ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามอเตอร์ชีวโมเลกุลที่สร้างขึ้นใหม่ได้กลายเป็นสิ่งทดแทนที่น่าสนใจของมอเตอร์สังเคราะห์และคาดว่าจะเป็นส่วนประกอบสำคัญในอุปกรณ์ไมโคร – เทียมหรือนาโนนาโน อย่างไรก็ตามมอเตอร์ชีวโมเลกุลที่ถูกสร้างขึ้นใหม่นั้นสูญเสียความสามารถในการทำงานเนื่องจากความไม่แน่นอนของความร้อนในสภาพแวดล้อมการประดิษฐ์

Tasrina Munmun, Arif Md. Rashedul Kabir, Kazuki Sada และ Akira Kakugo จากมหาวิทยาลัยฮอกไกโดและ Yukiteru Katsumoto จากมหาวิทยาลัยฟุกุโอกะได้รับแรงบันดาลใจจากการเห็นว่าโปรตีนยังคงอยู่ในสิ่งมีชีวิตเช่นปลาฉลาม teleosts skates และปูที่อยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ปล่องไฮโดรเทอร์มอลในทะเลลึกหรือภายใต้การก่อกวนด้วยความร้อน แม้ว่าโปรตีนโดยทั่วไปจะถูกทำลายด้วยความร้อน แต่โปรตีนในสัตว์ทะเลน้ำลึกยังคงมีเสถียรภาพและกระฉับกระเฉงด้วยความร้อนเนื่องจาก TMAO

เราได้พยายามควบคุมกิจกรรมของ kinesin ซึ่งเป็นกลไกทางชีวโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับโปรตีน microtubule ในช่วงอุณหภูมิกว้าง “Arif Md กล่าว Rashedul Kabir กล่าว ในการตรวจสอบกิจกรรมของ kinesins ทีมงานได้ทำการทดสอบในหลอดทดลองซึ่งมอเตอร์ของ kinesin ขับเคลื่อน microtubules บนพื้นผิวสองมิติ

จากการศึกษาที่ตีพิมพ์ในการสื่อสารทางเคมีพวกเขาค้นพบว่า TMAO ยับยั้งการเปลี่ยนแปลงความร้อนของ kinesins ในลักษณะที่ขึ้นกับความเข้มข้น ภายในช่วงอุณหภูมิ 22-46 ° C จะมี microtubules ขับ kinesins เป็นเวลานาน (เกือบ 2.5 เท่า) เมื่อ TMAO ปรากฏตัว นี่แสดงให้เห็นว่าทีมประสบความสำเร็จในการควบคุมการเปลี่ยนแปลงระหว่าง kinesins และ microtubules ในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง การศึกษาครั้งนี้เป็นตัวอย่างแรกที่แสดงให้เห็นถึงการใช้ประโยชน์จาก osmolyte ใต้ทะเลที่ประสบความสำเร็จในการบำรุงรักษามอเตอร์ชีวโมเลกุลเป็นเวลานานในช่วงอุณหภูมิกว้างในสภาพแวดล้อมที่มีการออกแบบทางวิศวกรรม Arif Md Rashedul Kabir แสดงความคิดเห็น

Arif Md. Rashedul Kabir กล่าวต่อไปว่า “ความคิดในการใช้กลไกการป้องกันตามธรรมชาติต่อการยับยั้งการทำงานของโปรตีนและเอนไซม์จะได้รับการส่งเสริมต่อไป”

“ งานของเราจะเปิดมิติใหม่ในการประยุกต์ใช้ชีวโมเลกุลที่สร้างขึ้นใหม่อย่างยั่งยืนซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อสาขาต่าง ๆ รวมถึงวิศวกรรมชีวการแพทย์วิศวกรรมชีวเคมีและชีวการแพทย์รวมถึงวิทยาศาสตร์วัสดุ” Akira Kakugo กล่าวเสริม