dr Mateusz Sikora
Przygode z Nauka rozpoczalem na Uniwersytecie Jagiellonskim, gdzie skonczylem Biofizyke. Nastepnie przenioslem sie do Instytutu Fizyki PAN, gdzie zajmuje sie mechaniczna stabilnoscia bialek oraz samo-składaniem ukladow nanoczastek.

W roku 2011 otrzymałem grant Narodowego Centrum Nauki na kwote 51 350,00 PLN [1]. Grant zatytułowany był "Mechanostabilność białek i ich kompleksów".

W trakcie badan prowadzonych w ramach grantu odkryliśmy m. in. wyjątkowe mechaniczne własności dimerycznych czynników wzrostu (Transformujący czynnik wzrostu beta) zawierających węzeł cystynowy.
Na czym polega ich wyjątkowośc? Otoz wszystkie białka, dla ktorych przebadano mechanizmy mechanicznego rozwijania, nawet te pełniące w biologii funkcje strukturalne, rozwijają sie pod wpływem sił rzędu 200-500 pikonewtonow (10-12 N). Dotychczasowym rekordzistą było białko pajęcze, które potrzebowało siły aż 800 pN. Dla białek zawierających motyw węzła cystynowego nasze symulacje przewidziały siły rzędu 1500 pN, co plasuje je w czołówce silnych białek. Dodatkowo, mechanizm oporu mechanicznego w tych białkach pochodzi z oddziaływań sterycznych (przeciskania pętli białkowej przez zamknięte, niewielkie "oczko"), co łamie dotychczas obowiązujący paradygmat, wg. którego odporność białek na rozciąganie może pochodzić jedynie ze zrywania wiązań wodorowych/hydrofobowych.
Tak silne białka podczas rozciągania pochłaniają znaczne ilości energii, są swego rodzaju mechanicznym buforem. Zaproponowaliśmy więc, aby użyć motywu węzła cystynowego jako elementu nowych materiałów inspirowanych naturą. Taki absorber mógłby być na przykład użyty do produkcji wytrzymałych nici chirurgicznych, a nawet wykorzystany przez spidermana!

Artykul opisujacy te odkrycia ukazal sie w czasopismie Phys. Rev. Lett. tom 109, artykuł nr 208101.
Dodatkowo ukazala sie nota na stronie Instytutu, oraz w portalu Nauka w Polsce Polskiej Agencji Prasowej.

[1] Nr grantu: UMO-2011/01/N/ST3/02475



 
Projekt i wykonanie - Bartłomiej S. Witkowski 2010 Instytut Fizyki Polskiej Akademii Nauk