शोध सारांश

सिंथेटिक अल्फा-हेलिकल पोर्स: इंजीनियरिंग, असेंबली और अनुप्रयोग

प्रोटीन पोर्स सिंथेटिक नैनोबायोटेक्नोलॉजी अनुप्रयोगों के लिए आशाजनक उम्मीदवार के रूप में उभर रहे हैं। बीटा बैरल और डीएनए पोर्स को बड़े पैमाने पर इंजीनियर किया गया है, लेकिन अल्फा-हेलिकल ट्रांसमेम्ब्रेन पोर्स का डिज़ाइन और असेंबली चुनौतीपूर्ण है। परिष्कृत संरचनाओं के अल्फा-हेलिक्स पोर्स का निर्माण जो चुनिंदा रूप से छोटे अणुओं का संचालन करते हैं, नैनोपोर सेंसर की एक नई श्रेणी की ओर ले जा सकते हैं। यहाँ, सरल पेप्टाइड संश्लेषण ने हमें संरचनात्मक रूप से स्थिर अल्फा-हेलिकल ट्रांसमेम्ब्रेन छिद्रों का निर्माण करने की अनुमति दी, जो बेहतर रासायनिक ट्यूनेबिलिटी, स्थिरता और चयनात्मकता के साथ हैं, जो प्राकृतिक झिल्ली छिद्रों के साथ प्राप्त करना चुनौतीपूर्ण हो सकता है।

हमारे नवीनतम शोध ने सिंथेटिक डी-अमीनो एसिड पेप्टाइड्स से बने पहले स्थिर और कार्यात्मक ट्रांसमेम्ब्रेन छिद्रों के निर्माण की स्थापना की।

हमारा वर्तमान शोध सिंथेटिक अल्फा-हेलिकल छिद्रों की चिकित्सीय संभावनाओं, सिंथेटिक आयन चैनलों का निर्माण और एकल अणु संवेदन अध्ययनों के लिए डिमेरिक नैनोपोर विकसित करने पर केंद्रित है।

चयनित संदर्भ

1. कृष्णन आर.एस., के. जाना, शाजी ए.एच., के.एस. नायर, ए.डी. दास, डी. विक्रमन, एच. बजाज, यू. क्लेनेकाथोफर, महेंद्रन के.आर.. मिरर-इमेज पेप्टाइड्स से ट्रांसमेम्ब्रेन पोर्स की असेंबली। नेचर कम्युनिकेशंस। 2022. (doi: 10.1038/s41467-022-33155-6)
2. कृष्णन आर.एस., पुथुमादथिल एन., शाजी ए.एच., कुमार के.एस., मोहन जी., महेंद्रन के.आर.. चार्ज-सिलेक्टिव पेप्टाइड ट्रांसलोकेशन के लिए अल्फा-हेलिकल बैरल डिजाइन किए। रासायनिक विज्ञान। 2021. (doi: 10.1039/D0SC04856A)
3. कृष्णन आर.एस, सतीसन आर, पुथुमादथिल एन, कुमार केएस, जयश्री पी, महेंद्रन केआर। स्वायत्त रूप से इकट्ठे सिंथेटिक ट्रांसमेम्ब्रेन पेप्टाइड छिद्र। जर्नल ऑफ़ द अमेरिकन केमिकल सोसाइटी। 2019. (doi: 10.1021/jacs.8b09973)

इंजीनियर्ड बायोलॉजिकल पोर्स: बायोसेंसिंग से नैनोमेडिसिन तक

हमारा शोध एक विशेष विशिष्ट जीवाणु झिल्ली छिद्र CymA में सब्सट्रेट ट्रांसलोकेशन के आणविक आधार पर केंद्रित है, जिसमें छिद्र बैरल के अंदर 15-अवशेष खंड है, जो इसके व्यास को सीमित करता है और एक परिष्कृत वास्तुकला उत्पन्न करता है। पोरिन की आंतरिक धनायन चयनात्मकता, इसकी विशिष्ट आंतरिक ज्यामिति के साथ, CymA को काम करने के लिए एक दिलचस्प झिल्ली ट्रांसपोर्टर बनाती है। हमारे पिछले अध्ययन में, जटिल शर्करा नैनोपोर सेंसर के रूप में CymA की क्षमता का अच्छी तरह से पता लगाया गया है।

हमारे वर्तमान शोध का उद्देश्य ग्राम-नकारात्मक रोगजनकों के खिलाफ संभावित रोगाणुरोधी एजेंट विकसित करने के लिए CymA को एक लक्ष्य प्रणाली के रूप में पेश करना है।

1. विक्रमण डी, सतीसन आर, कुमार केएस, महेंद्रन केआर। सब्सट्रेट-विशिष्ट स्थानांतरण के लिए नैनोपोर पासपोर्ट नियंत्रण। एसीएस नैनो। 2020. (doi: 10.1021/acsnano.9b09408)
2. विक्रमण डी, सतीसन आर, राजेंद्रन एम, कुमार एन, जॉनसन जेबी, कृष्णन आरएस, महेंद्रन केआर*. चक्रीय शर्करा का चयनात्मक स्थानांतरण गतिशील जीवाणु ट्रांसपोर्टर के माध्यम से। एसीएस सेंसर। 2022, 7, 6, 1766-1776.
3. रेम्या एस, कृष्णन आर एस, महेंद्रन केआर*. चक्रीय ओलिगोसेकेराइड्स की हेटेरो-ऑलिगोमेरिक नैनोपोर्स के साथ अंतःक्रियाओं को नियंत्रित करना: एकल-अणु स्तर पर बंधन और विमोचन की गतिकी। छोटा। 2018. 14 (32), 1801192.