Die Forscher machen den ersten Schritt in Richtung des molekularen Motors

Il molekularer Motor ein Makromolekül (normalerweise Protein), das chemische Energie in mechanische Kraft und Bewegung umwandeln kann.

"Die Energieumwandlungseffizienz des rotierenden Molekularmotors ist viel höher als die von künstlichen Motoren". Es ist dieAussage Grenze von Ryota Iino, Autorin der Arbeit und Forscherin am Institute of Molecular Sciences der National Institutes of Natural Sciences.

„Die Energieumwandlung durch einen rotierenden molekularen Motor ist reversibel. Wenn wir den Mechanismus vollständig verstehen, werden wir in Zukunft zur Schaffung hocheffizienter, selbstgebauter Motoren führen.“

In ihrer molekularen Motorstudie verwendeten die Forscher eine Sonde aus einem Gold-Nanopartikel, um ein einzelnes Molekül des Bakteriums zu beobachten. Enterococcus hirae. Sie versuchten zu bestimmen, wie sich sein Motor für verschiedene Abschnitte drehte – was sie herausfanden, war, dass die Molekularpumpe etwas zusätzliche Energie aufwenden musste, um die Ionen gegen die Grenze der Bakterienmembran zu transportieren.

Wie funktioniert der molekulare Motor?

„Wir begannen zu verstehen, wie chemische Energie in die mechanische Rotation des V1-Motors umgewandelt wird“sagte er Iino. "Wir haben festgestellt, dass die dreidimensionalen Strukturen von V1 und die zugehörigen rotierenden Motoren zwar ähnlich sind, ihre chemischen und mechanischen Kopplungsmechanismen jedoch sehr unterschiedlich sind."

Es stellte sich heraus, dass der V1-Motor einen Komplex mit einem anderen Rotationsmotor namens Vo bildet. Diese Motoren könnten dann Natriumionen durch die Zellmembran pumpen und dabei Energie erzeugen.

Genau wie Aale

„Als nächstes möchten wir genau verstehen, wie der Energieumwandlungsmechanismus des Motors funktioniert.“sagte Iino. Dies ist wichtig, da Zitteraale auf ähnliche Weise ihre elektrische Energie aus chemischer Energie gewinnen.

„Wenn wir diesen molekularen Motormechanismus vollständig verstehen können, wird es möglich sein, eine Batterie zu entwickeln, die in der Lage ist, Energie in eine Pflanze umzuwandeln, die einem künstlichen ‚elektrischen Aal‘ ähnelt, oder sie sogar einem Menschen zu entziehen.“ Vielleicht um einen der vielen zu füttern Nanoroboter, die durch unseren Körper wandern Krankheit suchen oder Behandlung verteilen.

Lo Studio Adressen wird veröffentlicht in Zeitschrift für biologische Chemie.