Это – первая инстанция, где синтез прозрачной структуры, в которой белки, а также металлические ионы и органические молекулы – существенные строительные компоненты. У этого нового маршрута фальсификации к функциональным материалам есть возможное применение, такое как водородное топливное хранение и улавливание углерода.Формирование 3-мерного (3D) пористого, прозрачного материала структуры – сформированный сферическими белками, которые собираются через направленные взаимодействия между этими белками, металлическими ионами и органическими компоновщиками – было понято впервые.
Белки считают большой потенциал как стандартные блоки для прозрачных материалов из-за их широкого спектра доступных химических и структурных мотивов объединенным с изящными возможностями к катализу и передаче электрона. Однако успешный дизайн и синтез 3D кристаллов белка редки.Значительно большего успеха в синтезировании прозрачных материалов добились, используя маленькие органические и неорганические стандартные блоки, особенно универсальные металлически-органические структуры (министерства финансов) для очистки и каталитических заявлений.
Исследователи в Калифорнийском университете, Сан-Диего спроектировал сферический, подобный клетке белок (ферритин), чтобы показать восемь цинковых ионов на его поверхности симметрическим способом.Эти поверхностные цинковые ионы походили на маленькие металлические центры в министерствах финансов. Bifunctional органические компоновщики тогда соединила цинковые ионы между двумя белками, заставив наноразмерные металлические центры самособраться в предсказанную 3D прозрачную договоренность решетки.
Получающиеся кристаллы были очень пористыми, имели очень высокое растворяющее содержание и позволили белкам выполнять свою родную ферментативную деятельность (преобразовывающий разрешимые железные ионы в прозрачные окиси железа). Эта новая стратегия самосборки могла привести к новым материалам для катализа и разделений.
Эта работа была поддержана американским Министерством энергетики, Офисом Науки, Офисом Базовых энергетических Наук для рационального дизайна и синтеза кристаллов белка, и Биологическое и Экологическое Исследование, вместе с Национальными Институтами Здоровья, поддержало Структурную Молекулярную биологию beamline (BL12-2) в SSRL, Офисе САМКИ Научного Пользовательского Средства.