Нанохимики раскачивают молекулярные качели

Два фермента с «маятником» переносчика водорода между ними: слева энзим отнимает водород, а справа другой его присоединяет. Иллюстрация Physorg

В конце марта 2014 года в Британском музее открылась выставка, посвященная компьютерному «раздеванию» древнеегипетских мумий с помощью компьютерного томографа высокой четкости (HD CT). Напомним, что КТ использует рентгеновское просвечивание объекта, компьютер же помогает достичь высокого разрешения. Сенсацией стало то, что у мумии женщины, умершей примерно в 700 году, КТ «разглядел» тату, да не простое, а новозаветное.

Ученым удалось разобрать имя одного из архангелов – МIХАНЛ, переводимое как «богоподобный», «подобный илу/элу», «небесному». Для сравнения: Илья – Элиху – «вознесшийся на небо», Гавриил – «человек бога». Согласно евангелисту Луке, «Ангел Господень явился ему (Михаил – Иосифу) во сне (YPNOC-гипнозе) и сказал, что жена (Мария) его «имеет во чреве от Духа Святого». А «ангел Гавриил от Бога» явился самой деве Марии, чтобы сказать ей про «Благодать у Бога». Обычно Гавриила изображают с лучом и голубком, а Михаила – с мечом, поскольку он возглавляет армию защитников света и добра.

Нанохимия имеет дело с атомами и молекулами, размеры которых измеряются нанометрами (толщина графена, скажем, всего-то 1 нанометр, то есть одна миллиардная часть метра, нм). Одним из первых достижений нанохимии стали знаменитые моноклональные антитела (МАТ), которые довольно быстро научились «обездвиживать» (иммобилизовать) на подложке-матрице. Так, метод обнаружения антител против ВИЧ носит красивое название ELISA: Enzime Immobilized – иммобилизованный энзим-фермент. Тот же принцип используется и в тесте на беременность (вернее, гормона, синтезируемого развивающимся зародышем, прикрепляющимся в слизистую оболочку матки).

Обездвиживание фермента резко повышает его производительность. Но разрешение МАТ уже давно не удовлетворяет нанохимиков, которые, как и электронщики, стремятся к сверхминиатюризации своих молекулярных устройств.

Очередной успех нанохимиков достигнут в Чикаго, где специалисты Иллинойского университета в содружестве с нанотехнологами Аризонского университета создали принципиально новую подложку из двух соединенных друг с другом наностержней, к которым посредством коротких двуцепочечных ДНК «подцеплены» два фермента. Между ними из стороны в сторону качается гибкий маятник с молекулой переносчика водорода. Первый фермент отнимает водород от глюкозы, который затем передается второму, восстанавливающему органическую кислоту. Расстояние между тремя элементами системы исчисляется как в нанометрах, так и в нуклеотидах, или «буквах» ген-кода. Авторы надеются, что им вскоре удастся наладить сборочный конвейер со многими ферментами (как это делается в клетке).