新闻资讯
新闻资讯

使用性质的机器

所述的生物世界变得越来越小。当细菌被首次发现,他们不超过斑点,小有趣的形状在显微镜的玻璃下面。更强大的显微镜和更详细的技术的发展开始展开非常小的一个全新的世界。

目前微生物学家探索世界的多个第一微生物学家详细描述可能是在做梦的。我们甚至可以把细菌的里面看到内部的细胞的内部运作和美妙的机器。该细胞可以被看作是一个微小的机械工厂与蛋白质形成门控通道,产生能量的转子马达和穿梭转运蛋白。这些小的纳米机器的细胞内部,其中部队状液体粘度范围内很好地工作和颗粒的随机运动变得极其重要。

那么什么样的纳米机器可以在细胞内可以找到?最有趣的两个是ATP合成酶蛋白和运输系统,如肌球蛋白(肌球蛋白是人体细胞,而不是细菌的人发现,但更容易解释。细菌使用类似的系统)。 ATP合酶是很重要的分子,因为它产生ATP这是电池的能量货币。它像一个转子;通过细菌膜中流动的质子导致分子旋转的膜间部分,磨削针对静止的定子的分子的顶部部分引起的构象变化,其批量地生产出ATP。

虽然ATP合酶是圆形转子肌球蛋白转运蛋白作为工作LINEA[R发动机,携带细胞周围的蛋白质。肌球蛋白是一种小型球状蛋白有两个小脚丫这一举动在沿着肌动蛋白的长链不连续的步骤。这些肌动蛋白链奠定像railtracks遍及细胞,但不像railtracks他们可以拆改革在片刻通知,使肌球蛋白拖蛋白质,无论他们想要的。此外,肌动蛋白链具有方向性,由于其结构的肌球蛋白只会沿着他们一个方向移动。

由于这些都是可以正常使用的小纳米机器一个有趣的问题是工程师是否可以使用它们在细胞外界限。附着ATP合酶到固体表面并加入ATP使电机运行向后(而不是形成从构成部件ATP它打破d拥有你给它),但仍引起分子自旋的ATP。附接长荧光链这创造了一个转动螺旋桨可见(见参考文献2)。虽然这个实验原本是用来显示ATP合成酶是如何工作的,也有用作纳米机器里面一个小螺旋桨的潜力。

肌球蛋白是更令人兴奋的几个实验已经完成,以探索利用肌球蛋白内人造纳米机器。像上的微小规模卡车,肌球蛋白可被改造成携带DNA的位和蛋白质或甚至无机物质,例如金的纳米线。使用马达蛋白操纵金纳米颗粒和纳米线允许非常小的和精确的电子线路,以

目前,使用细菌MAC这些实验建立(参考文献3)。海因斯不超过概念验证,审查生物纳米机器的潜在用途没有开发完整的工作系统。然而,它不只是是越来越小的生物世界,物理一是以及和工程师开始设计小设备也可能是非常实用和有用的,以便能够使用的机器,细菌生成。

---

参考文献1 = 范登Heuvel的,M.,&德克尔,C。(2007)。在工作马达蛋白纳米技术科学,317 (5836),333-336 DOI:10.1126 / science.11​​39570

参考文献2 = 伊藤,H.,高桥,A.,安达,K.,乃路,H.,安田,R.,吉田,M.,&Kinosita,K。(2004)。 10.1038 / nature0221:机械地F1-ATP酶自然,427 (6973),465-468 DOI驱动ATP合成2

参考文献3 = 范登Heuvel的MG,屠夫CT,Smeets的RM,迭S,&德克尔C(2005)。微管运动的上驱动蛋白涂覆的金纳米结构高整流效率。 纳米字母,5 (6),1117年至1122年PMID:15943453