Nematocysty - pozoruhodné buňky žahavců, které disponují úžasnými mechanickými vlastnostmi. Pomocí nich vystřelují toxiny a harpunovitě zakončené vlákno, sloužící k lovu kořisti. Při tomto procesu, známém jako explozivní exocytóza dovedou odolat až 50% změně svého objemu a vydrží vysoké osmotické tlaky. Mezinárodní tým vědců identifikoval proteiny, které tvoří stěnu těchto buněk a vystavěl je do struktury nanovláken, které by mohly nalézt široké uplatnění v medicíně.

Zkoumané proteiny, pocházející z těl nezmarů, se jmenují Cnidoin a CPP-1. Po odhalení jejich výjimečných mechanických vlastností si vědci položili otázku, zda by mohly podpořit růst lidských mezenchymálních kmenových buněk, které jsou kromě regenerace krvetvorné tkáně schopné přeměny v široké spektrum buněčných typů - například v osteocyty, tvořící strukturu kostí, svalové myocyty, neurony, či buňky produkující inzulin.

Nematocysta žahavců a zkoumané proteiny CPP- a Cnidoin, zdroj: Scientific Reports

Díky vysokému obsahu cysteinu, tedy aminokyseliny, účastnící se tvorby tzv. disulfidických můstků mezi molekulami, je možné proteiny nematocyst větvit a organizovat do struktury sítě. Toho vědci dosáhli pomocí metody, známé jako elektrospinning.

Kombinace obou proteinů otevírá možnost vývoje nových biomateriálů, vynikajících stabilní strukturou, spontánním zesíťováním, vynikající pružností a houževnatostí. Proteinová nanovlákna získávají stále větší pozornost z důvodu možného využití jakožto materiálu pro kultivaci kmenových buněk, používaných v tkáňovém inženýrství, či hojení ran.

Zajímá vás více podrobností z výzkumu? Přečtěte si o nich v originální studii, publikované v časopise Scientific Reports!

New Class of Crosslinker-Free Nanofiber Biomaterials from Hydra Nematocyst Proteins
New Class of Crosslinker-Free Nanofiber Biomaterials from <i>Hydra</i> Nematocyst Proteins

Zdroj: Thamarasee Jeewandara, Phys.org