Functıonal bacterıal amyloıd nanomaterıals

Katlanmamış ya da doğru katlanmamış proteinler hücre içinde kümelenme eğilimindedirler ve bu kümelenmiş yapılar amiloid olarak adlandırılır. Amiloidler insanlarda bazı hastalıklara neden olurlar ve ölüme yol açabilirler. Fakat, doğada fonksiyonel amiloidler bazı bakteri, mantar ve maya türleri tarafından üretilmektedirler. Fonksiyonel amiloidler oldukça düzenli kümelenmiş yapılardır ve hücresel aktivitelerde rol alırlar. Örneğin, Escherichia coli tarafından üretilen curli amiloid proteinleri yüzeylere tutunmayı sağlayarak biyofilm oluşmasına katkı sağlarlar. Ayrıca biyofilm matriksinin dayanıklılığına da katkıda bulunurlar. CsgA asıl curli altbirimidir. CsgB ise ikincil altbirimdir ve CsgA proteinlerinin polimer oluşturmasını sağlar. İki protein de canlı veya cansız yüzeye bağlanabilir. Hastalık yapan amiloidlerle bazı ortak özellikleri vardır. Örnek vermek gerekirse, yapılarındaki fazla miktardaki  yaprakları sayeside sert amiloid çekirdeği oluşur ve proteaz, deterjan ve pH gibi stres faktörlerine karşı stabil kalmalarını sağlar. Stabil kalabilme yetileri ve yapışkan özellikleri bu proteinleri malzeme bilimi için önemli kılmaktadır. Bunlara ek olarak, klonlama ve protein saflaştırma gibi moleküler biyoloji teknikleri ile büyük miktarda uygun maliyetle üretilebilirler. vi Bu çalışmada, CsgA ve CsgB yeni nesil fonksiyonel biyomalzeme olarak önerilmiş ve bu proteinlerin fiber oluşumları detaylıca analiz edilmiştir. csgA ve csgB genleri ekspresyon vektörüne klonlanmıştır. Amiloidlerin genel özelliği olan, yapılarındaki yoğun  yaprak elementleri dairesel dikroizm spektroskopi (CD) analizi ile gösterilmiştir ve Thioflavin T adlı florasan boyaya bağlanabildikleri analiz edilmiştir. Kendi çekirdeklenme ve çapraz çekirdeklenme yöntemleri izlenerek fiber oluşumu kuvartz kristal mikroterazi (QCM-D) ile analiz edilmiştir. Altın kaplı sensör yüzeyi yeni saflaştırılan proteinlerle kaplanmış ve polimerleşmeleri için bekletilmiştir. Sensor yüzeyi TEM ve AKM ile görüntülenmiştir. Öz çekirdeklenme yöntemi ile CsgA proteinleri kullanılarak uzun ve dallanmış pollimer yapılar elde edilmiştir. CsgB proteinlerinden ise büyük küre benzeri yapılar edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, proteinlerin ortama eklenme sırası oluşan yapıların şeklini belirlemektedir. Bunlara ek olarak bu çalışmada, CsgA ve CsgB proteinlerinin florasan özelliği ilk defa detaylı olarak analiz edilmiştir. Son olarak, saflaştırılan proteinlerin farklı materyallere (altın, silika ve hidroksiapatit) olan bağlanma afinitesi hesaplanmıştır.