加州大学欧文分校 “这项研究可以被视为在生物工程应用中使用这类蛋白质的一个有价值的概念框架，”UCI化学和生物分子工程副教授阿龙·戈罗德茨基说
信用:黛比·莫拉莱斯/UCI 反射蛋白是一种独特的结构蛋白，能使鱿鱼和章鱼改变颜色并融入周围环境，被认为在电子、光学和医学等领域具有巨大的创新潜力
由于这些生物分子的非典型化学组成和对细微环境变化的高度敏感性，科学家和发明者在充分利用这些生物分子的能力的尝试中受到阻碍
在最近发表在《美国加州大学国家科学院院刊》上的一项研究中，欧文研究人员在分子水平上揭示了一种反射蛋白变体的结构，并展示了一种机械控制蛋白质分级组装和光学特性的方法
这些发现被视为开发反射蛋白家族许多潜在有用特性的关键步骤
“长期以来，我在UCI的实验室一直致力于模仿头足类动物的光散射和光反射能力，目标是发明新的适应性体温调节织物和其他日常技术，”合著者、UCI化学和生物分子工程副教授阿龙·戈罗德茨基说
“通过这项研究，我们专注于发展对反射蛋白在分子水平上如何发挥作用的详细基础理解
" 戈罗德斯基说，科学家被反射蛋白所吸引，因为与其他基于蛋白质的材料类似，它们提供了许多有利的属性，如可控的自组装、刺激响应性、可定制的功能以及与其他生物系统的兼容性
模型生物材料也显示出它们对于改变人类细胞的折射率和支持神经干细胞生长的有用性
在UCI亨利·萨穆利工程学院的实验室里，戈罗德斯基和他的合作者利用生物信息学预测选择了一种反射蛋白变体，在细菌中产生了这种蛋白质，并开发了保持其稳定状态的溶液条件
研究人员随后使用各种工具分析蛋白质及其溶液，包括分子动力学模拟、小角x光散射和核磁共振光谱
他们还用原子力显微镜和三维全息断层显微镜等技术探测了组装的多聚体蛋白质群
这些方法使团队能够评估反射蛋白变体的所有质量和特性
“通过我们协同的计算和实验方法，我们能够阐明反射蛋白变体的三维结构，从而在蛋白质的结构特征和内在光学特性之间建立直接的联系，”戈罗德茨基说
“这项研究可以被视为在生物工程应用中使用这类蛋白质的一个有价值的概念框架
" 戈罗德茨基说，他的团队的工作将使基于反射蛋白的材料加工新技术成为可能，并指出在纳米和微米尺度定制蛋白质薄膜的新途径，这将有利于生物光子和生物电子应用，以及启发设计具有复杂光散射能力的聚合物材料
他还说，这个项目中使用的方法可以帮助更好地理解支撑头足类动物变色能力的机制
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