Bionanotehnologija proučuje nove, načrtovane biopolimere in njihovo uporabnost, pri čemer za produkcijo nanomaterialov koristi biološke sisteme. Molekularno samosestavljanje, ki je osnovni princip organizacije bioloških sistemov, je tudi glavna gonilna sila pri sestavljanju umetnih bionanomaterialov. Proteinske domene in peptidi so zaradi sposobnosti tvorjenja tridimenzionalnih struktur zelo primerni osnovni gradniki, pri čemer moramo kombinirati najmanj dve oligomerizacijski domeni z oligomerizacijskim stanjem dve ali tri. V članku opisujemo princip nastanka polipeptidnih materialov, ki vsebujejo definirane nanopore, in jih lahko uporabimo za separacijo nanomolekul. Uporaba dimerizacijskih domen, ki tvorijo antiparalelne ovite vijačnice, omogoča spreminjanje dimenzij nanopor in spreminjanje njihovih kemijskih lastnosti. Sestavljanje ali razstavljanje takšnih bionanomaterialov lahko reguliramo z zunanjimi signali, kot smo prikazali na primeru kumermicin-inducirane dimerizacije giraze B, ki sproži polipeptidno sestavljanje.
COBISS.SI-ID: 5025306
Načrtovali in testirali smo set parov peptidov, ki tvorijo paralelno ovito vijačnico. Načrtovanje temelji na izračunu maksimalne razlike med stabilnostjo željenega para in najstabilnejšega neželjenega para. Uporabili smo N-terminalni segment za inicializacijo heliksa, favorizirane kombinacije aminokislin za elektrostatske in hidrofobne interakcije, in negativni dizajn, ki temelji na principu zakopanih Asn preostankov. S CD smo analizirali 36 možnih kombinacij med osmimi peptidi. Le kombinacije željenih parov so tvorile alfa-helikalne strukture, kar potrjuje ortogonalnost seta peptidnih parov.
COBISS.SI-ID: 4534810
Izum opisuje pripravo samosestavljivih nanostruktur in proces produkcije samosestavljivih nanostruktur iz polipeptidnih verig, sestavljenih iz najmanj treh segmentov, ki tvorijo ovito vijačnico. Določeno zaporedje segmentov v polipeptidni verigi omogoča nastanek definiranih struktur, tako kletk kot nanomrež. Nanostrukture se sestavijo iz enega tipa polipeptidne verige, ki je sestavljena iz treh, štirih ali šestih segmentov, ki tvorijo ovite vijačnice, pri čemer nastanejo nanokletke, nanomreže ali nanocevke.
COBISS.SI-ID: 4381210
Izum opisuje dvo- ali tri-dimenzionalni polipeptidni material z nastavljivimi lastnostmi por, ki ga pripravimo iz fuzijskih proteinov, ki so sestavljeni iz vsaj dveh domen, pri čemer najmanj ena domena tvori ovito vijačnico in najmanj ena domena je oligomerizacijska domena. Izum se nanaša na polipeptidni material, potencialno uporaben npr. pri kemijski katalizi in separaciji molekul glede na njihove lastnosti.
COBISS.SI-ID: 4382234
Študirali smo možnost funkcionalizacije površin z bioaktivnimi peptidi za uporabo v medicini. Na modelnem substratu smo pripravili površinsko prevleko, na katero smo vezali modelni peptid z antibiotično aktivnostjo. Tako pripravljena površina je izkazovala biocidno aktivnost, saj je znižala koncentracijo Gram-negativne bakterije E. coli za več kot pet velikostnih redov. Površinske prevleke z antimikrobno aktivnostjo so potencialno uporabne za medicinske naprave, kot so katetri in implantati, za preprečitev tvorbe mikrobnega biofilma, ki vodi do težko ozdravljivih infekcij.
COBISS.SI-ID: 4471578