Susunan molekul protein concanavalin A dalam kerangka kristal protein. Kredit: Universitas Fudan/HZB
Tim ilmuwan internasional telah mengkarakterisasi bahan kelas baru yang disebut kerangka kristal protein (PCF).
Berkat zat pembantu tertentu, dalam protein PCF difiksasi sedemikian rupa sehingga menyelaraskan diri secara simetris, membentuk kristal yang sangat stabil. Selanjutnya, peneliti HZB dan Universitas Fudan berencana melihat bagaimana PCF dapat digunakan sebagai bahan fungsional. Temuan mereka dipublikasikan hari ini di jurnal ilmiah Nature Communications.
Protein adalah molekul sensitif. Semua orang tahu itu – setidaknya dari telur rebus. Dalam keadaan tertentu – seperti perendaman dalam air mendidih – mereka mengalami denaturasi, kehilangan bentuk aslinya, dan menjadi keras. Benar, para peneliti telah mampu menangani zat-zat ini untuk beberapa waktu sekarang, bahkan sampai mengkristalkannya dalam keadaan aslinya. Memang, ini memang membutuhkan usaha yang besar, tetapi ini adalah satu-satunya cara bagi para peneliti untuk mengetahui struktur zat ini dengan resolusi tinggi. Selain itu, kristal protein sangat rapuh, sangat sensitif, dan sulit ditangani.
Sekarang, untuk pertama kalinya, para ilmuwan di Universitas Fudan China telah berhasil mengatasi kelemahan ini dengan menghubungkan protein concanavalin A dengan molekul penolong milik keluarga gula, dan dengan pewarna rhodamin. Molekul concanavalin yang telah difiksasi cenderung mengatur dirinya sendiri secara simetris dalam kerangka molekul pembantu, membentuk kristal, di mana protein mencapai stabilitas tinggi dan saling berhubungan secara rumit – menjadi kerangka kristal protein.
Susunan molekul protein concanavalin A dalam kerangka kristal protein. Kredit: Universitas Fudan/HZB
Mengembangkan struktur molekuler seperti ini tidak ada gunanya kecuali Anda tahu persis bagaimana bentuknya dan seperti apa strukturnya pada tingkat atom. Selama pencarian metode eksperimental yang sesuai, para peneliti Shanghai meminta bantuan ilmuwan China yang bekerja di HZB. Dia meminta perhatian rekan-rekannya ke garis sinar MX di cincin penyimpanan elektron HZB BESSY II.
“Di sini, di HZB, kami dapat menawarkan kepada mereka stasiun kristalografi kami yang sangat terspesialisasi – tempat yang sempurna untuk mengkarakterisasi PCF pada resolusi tinggi,” kata Dr. Manfred Weiss, salah satu ilmuwan terkemuka yang bekerja di laboratorium HZB-MX. Dengan cepat menjadi jelas bahwa molekul pembantu bahkan memungkinkan para peneliti untuk memutuskan seberapa kuat mereka ingin menembus kerangka protein. “Ini memberi PCF banyak fleksibilitas dan variabilitas, yang akan selalu kami ingat saat melakukan penelitian pada aplikasi potensial,” kata Manfred Weiss.
Publikasi : Fuji Sakai, et al., “Kerangka kristal protein dengan interpenetrasi terkendali yang diarahkan oleh interaksi supramolekul ganda,” <em>Nature Communications</em> adalah peer-review, open-access, jurnal ilmiah multidisiplin yang diterbitkan oleh Nature Portfolio. Ini mencakup ilmu-ilmu alam, termasuk fisika, biologi, kimia, kedokteran, dan ilmu bumi. Itu mulai diterbitkan pada tahun 2010 dan memiliki kantor editorial di London, Berlin, Kota New York, dan Shanghai.
Nature Communications 5, Nomor artikel: 4634; doi:10.1038/ncomms5634
Gambar: Universitas Fudan/HZB
