Streptococus pyogenes là một loại khuẩn phổ biến trong cổ họng của con người và thường bị sức đề kháng của cơ thể kiếm soát. Nhưng khi số lượng vi khuẩn này vượt ra khỏi tầm kiếm soát thì có thể gây ra các bệnh từ viêm họng đến hội chứng sốc nhiễm độc hay bệnh vi khuẩn ăn thịt người. Bằng việc biến đổi một loại protein ở trung tâm kho vũ khí của vi khuẩn S.Pyogenes, các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Oxford đã tạo ra một loại keo siêu dính mới.
S.pyogenes có các lông mỏng bằng protein. Các lông này sẽ nới rộng ra để tạo thành các đoạn gắn chặt với tế bào của con người. Cấu trúc 3D của protein, trong đó các chuỗi amino axit được gấp lại và cuộn lại thành cấu trúc ba chiều, thường là kết quả của tương tác kỵ nước yếu và liên kết hydro.
Tuy nhiên, protein đặc biệt FbaB được tìm thấy trong S.pyogene có cấu trúc 3D ổn định nhờ sự hình thành của các liên kết nội phân tử bền chặt của các izo peptit. Liên kết izo peptit này không bị phá vỡ khi đun trong các chất tẩy rửa hay axit mạnh.
Nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Oxford đã tạo ra một loại protein mới, có cấu chúc liên kết izo peptit nhưng nhỏ hơn và đơn giản hơn cấu trúc của FbaB. Họ đã tìm ra phương thức để tách protein này tại liên kết izo peptit, tạo thành một protein và một peptit, có chứa các nhóm kích hoạt liên kết bền chặt này một cách tự động. Protein và peptit được tách ra và kết hợp thành một chất kết dính gồm 2 phần.
Với các tiếp cận mới này, protein và các thành phần peptit có thể được sản xuất một cách dễ dàng. Hai đoạn peptit được khóa vào nhau vĩnh viễn, như cấu trúc của protein FbaB được khóa vĩnh viễn trong cấu trúc 3D. Khóa này giúp các đoạn ổn định theo thời gian, nhiệt độ, sức ép và các hóa chất mạnh, tạo thành một chất kết dính bền chặt.
Nhóm nghiên cứu đã đặt tên cho các mảng liên kết là “SkyCatcher” cho các mảnh lớn và SkyTag cho các mảnh nhỏ hơn.
Khi 2 mảnh lớn và nhỏ được đem lại gần nhau, chúng liên kết với nhau trong vài phút với hiệu suất cao (80%) , không yêu cầu các điều kiện trong môi trường axit hay trung tính, nhiệt độ 4oC hay 37oC. Một điều quan trọng đối với một trong những kết dính mạnh nhất thế giới là SpyCatcher và Spy Tag không liên kết với ngón tay mà chỉ kết nối với nhau. Tuy nhiên, một hạn chế ở đây là, với một chất kết dính cơ bản thì phải kết nối với các vật liệu khác, trong khí Spy Tag và SpyCatcher lại không làm được điều này.
Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Oxford vẫn đang tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về loại chất kết dính mới này.
NASATI (H.N.M - Theo Gizmag, 2/2012)
S.pyogenes có các lông mỏng bằng protein. Các lông này sẽ nới rộng ra để tạo thành các đoạn gắn chặt với tế bào của con người. Cấu trúc 3D của protein, trong đó các chuỗi amino axit được gấp lại và cuộn lại thành cấu trúc ba chiều, thường là kết quả của tương tác kỵ nước yếu và liên kết hydro.
Tuy nhiên, protein đặc biệt FbaB được tìm thấy trong S.pyogene có cấu trúc 3D ổn định nhờ sự hình thành của các liên kết nội phân tử bền chặt của các izo peptit. Liên kết izo peptit này không bị phá vỡ khi đun trong các chất tẩy rửa hay axit mạnh.
Nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Oxford đã tạo ra một loại protein mới, có cấu chúc liên kết izo peptit nhưng nhỏ hơn và đơn giản hơn cấu trúc của FbaB. Họ đã tìm ra phương thức để tách protein này tại liên kết izo peptit, tạo thành một protein và một peptit, có chứa các nhóm kích hoạt liên kết bền chặt này một cách tự động. Protein và peptit được tách ra và kết hợp thành một chất kết dính gồm 2 phần.
Với các tiếp cận mới này, protein và các thành phần peptit có thể được sản xuất một cách dễ dàng. Hai đoạn peptit được khóa vào nhau vĩnh viễn, như cấu trúc của protein FbaB được khóa vĩnh viễn trong cấu trúc 3D. Khóa này giúp các đoạn ổn định theo thời gian, nhiệt độ, sức ép và các hóa chất mạnh, tạo thành một chất kết dính bền chặt.
Nhóm nghiên cứu đã đặt tên cho các mảng liên kết là “SkyCatcher” cho các mảnh lớn và SkyTag cho các mảnh nhỏ hơn.
Khi 2 mảnh lớn và nhỏ được đem lại gần nhau, chúng liên kết với nhau trong vài phút với hiệu suất cao (80%) , không yêu cầu các điều kiện trong môi trường axit hay trung tính, nhiệt độ 4oC hay 37oC. Một điều quan trọng đối với một trong những kết dính mạnh nhất thế giới là SpyCatcher và Spy Tag không liên kết với ngón tay mà chỉ kết nối với nhau. Tuy nhiên, một hạn chế ở đây là, với một chất kết dính cơ bản thì phải kết nối với các vật liệu khác, trong khí Spy Tag và SpyCatcher lại không làm được điều này.
Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Oxford vẫn đang tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về loại chất kết dính mới này.
NASATI (H.N.M - Theo Gizmag, 2/2012)
