Bakteriālie mikrokompartmenti ir daudzās baktērijās satopamas struktūras, kuras sastāv no proteīnu čaulas un enzimātiskas serdes – vairākiem īpašiem proteīniem, kuru mērķis ir veikt saskaņotas ķīmiskas reakcijas. Tā kā ir iespējams producēt tukšas bakteriālo mikrokompartmentu čaulas bez to dabiskās serdes, to iekšpusē ir iespējams ievietot cita veida saturu, tādējādi adaptējot tos cita veida vajadzībām. Metālu saturošu nanodaļiņas ir plaši pielietots nanotehnoloģijas rīks, ar dažāda veida potenciāliem pielietojumiem diagnostikā, terapijā un vides inženierijā. Šajā projektā tika izvirzīts mērķis pētīt un adaptēt bakteriālo mikrokompartmentu čaulu kā platformu metālu saturošu nanodaļiņu sintēzei.
Projekta gaitā tika detalizēti analizētas mākslīgas GRM2 tipa bakteriālo mikrokompartmentu čaulas un demonstrēta to uzbūves un daudzveidības principi. Kā redzams attēlā, to forma var būt gan perfektam dodekahedronam atbilstoša, gan arī vienā vai vairākos virzienos izstieptiem un/vai sapludinātiem dodekahedronam atbilstoši. Tika novērota likumsakarība – lielāka izmēra čaulām piemīt lielāka tieksme uz asimetriju.
Tāpat tika pētītas iespējas modificēt bakteriālo mikrokompartmentu čaulas sastāvu, ieviešot desmit dažādus jaunus BMC-T tipa proteīnus no cita veida bakteriālo mikrokompartmentu tipiem. Mēs konstatējām, ka divu dažādu veidu BMC-T klātbūtne stimulē lielāku čaulu veidošanos. Līdz ar to tika izveidots paņēmiens BMC čaulu izmēru daļējai kontrolēšanai.
Šī projektā laikā tika veikta četru dažādu enzīmu un astoņu dažādu peptīdu iepakošana iepakošana tukšās bakteriālo mikrokompartmentu čaulās, kuriem piemita potenciāls nodrošināt nanodaļiņu sintēzi. Tika veikta šo daļiņu producēšana, attīrīšana, nanodaļiņu sintēžes apstākļu optimizēšana un iegūto produktu raksturošana. Divu peptīdu gadījumos tika konstatēta paaugstināta dzelzs un kobalta jonu afinitāte un iepakošana, līdz ar to demonstrējot bakteriālo mikrokompartmentu kā platformas metālu saturošu nanodaļiņu sintēzei koncepta iespējamību.
Šis darbs tika īstenots ERAF projekta No. 1.1.1.2/VIAA/4/20/705 ietvaros
