I ricercatori fanno il primo passo verso il motore molecolare

Il motore molecolare è una macromolecola (solitamente proteica) in grado di convertire energia chimica in forza meccanica e movimento.

“L’efficienza di conversione energetica del motore molecolare rotante è molto più elevata di quella dei motori prodotti dall’uomo”. È l’affermazione di frontiera fatta da Ryota Iino, autore del paper e ricercatore presso l’Istituto di scienze molecolari del National Institutes of Natural Sciences.

“La conversione di energia tramite motore molecolare rotante è reversibile. Se comprenderemo completamente il meccanismo, in futuro porteremo alla realizzazione di motori altamente efficienti e fatti da noi.”

Nel loro studio sul motore molecolare, i ricercatori hanno utilizzato una sonda fatta con una nanoparticella d’oro per osservare una singola molecola del batterio Enterococcus hirae. Hanno cercato di determinare come il suo motore ruotasse per diverse sezioni: ciò che hanno scoperto è che la pompa molecolare doveva prendere un po ‘di energia in più per trasportare gli ioni contro il limite della membrana batterica.

Come funziona il motore molecolare?

“Abbiamo iniziato lavorando per capire come l’energia chimica viene convertita nella rotazione meccanica del motore V1”, ha detto Iino. “Abbiamo scoperto che mentre le strutture tridimensionali di V1 e i relativi motori rotanti sono simili, i loro meccanismi di accoppiamento chimico e meccanico sono molto diversi.”

Si è scoperto che il motore V1 forma un complesso con un altro motore rotativo chiamato Vo. Questi motori potrebbero quindi pompare ioni di sodio attraverso la membrana cellulare creando energia nel processo.

Proprio come le anguille

“Successivamente, vorremmo capire esattamente come funziona il meccanismo di conversione dell’energia del motore”, ha detto Iino. Questo è importante perché è simile al modo in cui le anguille elettriche producono la loro energia elettrica dall’energia chimica.

“Se riusciamo a comprendere appieno questo meccanismo del motore molecolare, sarà possibile sviluppare una batteria in grado di convertire l’energia in un impianto simile a una “anguilla elettrica” artificiale, o persino traendola da un essere umano”. Magari per alimentare uno dei tanti nanorobot che percorreranno il nostro corpo per cercare malattie o per distribuire cure.

Lo studio è pubblicato nel Journal of Biological Chemistry.