人工水通道
单分散的angstrom-size毛孔嵌入在一个合适的高度选择性膜基分离矩阵是有前途的。他们可以提供大量的水处理和节能小分子bioseparations。等毛孔目前膜蛋白在生物膜(主要是aquaporin-based)随处可见但难以实现合成工业膜和适度的选择性没有可调的选择性。我们现在PoreDesigner,设计工作流程重新设计的beta-barrel外膜蛋白F作为框架来访问三个具体孔设计,排除溶质比蔗糖(> 360 Da),葡萄糖(> 180 Da),分别和盐(> 58 Da)。PoreDesigner也使我们能够设计任何指定孔隙大小(生成3 - 10),工程师孔隙轮廓,化学。这些重新设计的毛孔可能适合进行sub-nm水分离与渗透率超过古典生物水通道,水通道蛋白,一个数量级以上每通道每秒超过100亿个水分子。
水通道蛋白(AQP)蛋白质功能高效水传输通道,支持在许多类型的活细胞内稳态。它们的结构关系特点是在基础和应用研究,主要通过结构分析、突变研究,和计算方法。本研究评估的影响进步截断的渗透性和离子电导率AQP-1(牛)。截断的使用来确定关键特性尚未考虑之前,作为物理截断AQP可能不是技术上可行的华丽的安排六个交织在单个孔隙结构α螺旋。然而,结构没有获得通过蛋白质组装可实现通过化学合成的方法和研究使用分子动力学(MD)模拟。这里,我们应用医学方法描述的渗透性AQP变体截断沿着孔轴从细胞质和细胞外的通道。仿真结果表明,AQP-1可以保留其功能即使删除多达50%的通道的长度,代表50%的蛋白质分子质量。删除这样的未来预计将大大简化生物仿生复制AQP功能使用合成大分子的努力。此研究表明,潜在的硅片方法支持创建精简功能类似物的生物分子机器。