p Cientistas da Universidade de Leeds desenvolveram uma abordagem que pode ajudar no projeto de uma nova geração de biomateriais sintéticos feitos de proteínas. p Os biomateriais podem eventualmente ter aplicações na reparação de articulações ou cicatrização de feridas, bem como em outros campos da saúde e produção de alimentos.

p Mas um dos desafios fundamentais é controlar e ajustar a maneira como os blocos de construção de proteínas se agrupam em redes de proteínas complexas que formam a base dos biomateriais.

p Cientistas em Leeds estão investigando como as mudanças na estrutura e na mecânica dos blocos de construção de proteínas individuais - mudanças em nanoescala - podem alterar a estrutura e a mecânica do biomaterial em um nível macro, preservando a função biológica da rede de proteínas.

p Em artigo publicado pela revista científica ACS Nano , os pesquisadores relatam que foram capazes de alterar a estrutura de uma rede de proteínas removendo uma ligação química específica nos blocos de construção da proteína. Eles chamaram essas ligações de "proteína básica".

p Com os grampos de proteína removidos, as moléculas de proteína individuais se desdobram mais facilmente quando se conectam e se montam em uma rede. Isso resultou em uma rede com regiões de proteína dobrada conectadas por regiões contendo a proteína não dobrada, resultando em propriedades mecânicas muito diferentes para o biomaterial.

p Professora Lorna Dougan, da Escola de Física e Astronomia de Leeds, quem supervisionou a pesquisa, disse:"As proteínas exibem propriedades funcionais incríveis. Queremos entender como podemos explorar esta funcionalidade biológica diversa em materiais que usam proteínas como blocos de construção.

p "Mas, para fazer isso, precisamos entender como as mudanças em escala nano, no nível de moléculas individuais, altera a estrutura e o comportamento da proteína em um nível macro. "

p Dr. Matt Hughes, também da Escola de Física e Astronomia e principal autor do artigo, disse:"Controlar a capacidade do bloco de construção da proteína de se desdobrar, removendo os" básicos da proteína "resultou em arquiteturas de rede significativamente diferentes com comportamento mecânico marcadamente diferente e isso demonstra que o desdobramento do bloco de construção da proteína desempenha um papel definidor na arquitetura das redes de proteínas e a mecânica subsequente. "

p Os pesquisadores usaram as instalações do Astbury Center for Structural Molecular Biology e School of Physics and Astronomy em Leeds e as instalações ISIS Neutron Muon Source no STFC Rutherford Appleton Laboratory em Oxfordshire. Usando feixes de nêutrons, permitiu-lhes identificar mudanças críticas na estrutura da rede de proteínas quando os nano-grampos foram removidos.

p Em conjunto com o trabalho experimental, Dr. Ben Hanson, um Pesquisador Associado na Escola de Física e Astronomia em Leeds, modelou as mudanças estruturais ocorrendo. Ele descobriu que era especificamente o ato do desdobramento da proteína durante a formação da rede, isso foi crucial para definir a arquitetura de rede dos hidrogéis de proteína.

p O professor Dougan acrescentou:"A capacidade de alterar as propriedades em nanoescala dos blocos de construção de proteínas, de um rígido, estado dobrado para um flexível, estado desdobrado, fornece uma rota poderosa para a criação de biomateriais funcionais com arquitetura e mecânica controláveis. "