O papel dos aminoácidos interfaciais na formação da comunicação bioeletrônica entre proteínas

As proteínas são vitais para facilitar as reações em cadeia de transporte de carga (CT), tanto dentro de proteínas individuais quanto entre proteínas. Compreender a CT em proteínas é crucial para processos biológicos e para o desenvolvimento de dispositivos bioeletrônicos. Embora pesquisas anteriores tenham se concentrado na CT dentro das proteínas, menos atenção tem sido dada à CT interproteica. Estudos recentes sugerem que interações específicas entre proteínas são estabilizadas por aminoácidos interfaciais, potencialmente mediando a CT entre proteínas.

Em um novo estudo publicado em Nano-letrasGuo e colegas de trabalho da Universidade de Wuhan propuseram uma plataforma precisamente controlada para investigar os papéis dos aminoácidos interfaciais na CT interproteína usando junções moleculares de estado sólido.

Esta abordagem inovadora combina a automontagem molecular com técnicas de estado sólido para refletir com sensibilidade as variações na composição e conformação molecular sem rotulagem adicional. Ao construir monocamadas automontadas (SAMs) bem definidas de peptídeos imobilizados com monocamadas de citocromo c (Cyt c), os pesquisadores criaram um sistema modelo para estudar as interações proteína-proteína.

Através de experimentação meticulosa, os pesquisadores demonstraram os papéis cruciais dos aminoácidos interfaciais na facilitação da TC eficiente. Ao modular o ambiente interfacial, eles foram capazes de regular a barreira de energia para TC e controlar com precisão a orientação do Cyt c imobilizado. O estudo revelou que diferentes composições de aminoácidos no terminal peptídico resultaram em diferenças significativas na eficiência da CT, destacando a importância dos aminoácidos interfaciais na mediação da CT através das proteínas.

Além disso, o estudo forneceu insights sobre a orientação do Cyt c imobilizado em SAMs peptídicos e sua correlação com a eficiência da CT. Ao analisar as barreiras de energia e as forças de acoplamento das junções peptídeo-Cyt c, os pesquisadores identificaram a intrincada interação entre aminoácidos interfaciais, orientação proteica e eficiência da CT.

No geral, esta pesquisa avança significativamente a nossa compreensão da CT interproteica e oferece uma ferramenta valiosa para estudar o papel dos aminoácidos interfaciais na mediação da CT através das proteínas. As descobertas têm implicações para o projeto de dispositivos bioeletrônicos e para a elucidação dos princípios fundamentais subjacentes ao transporte de carga biológica.