|
Ведущую роль в «производстве» эмали играет белок амелогенин - своеобразная кристаллизационная машина, которая не только создаёт условия для кристаллизации солей кальция, образующих эмаль, но и задаёт форму получающихся кристаллов и направление их роста.
Зубная эмаль обладает сложным трёхмерным строением, главным элементом которого являются протяжённые микроструктуры из апатита, уложенные параллельными рядами. Из органических соединений большую роль в составе эмали играет внеклеточный белок амелогенин. Принято считать, что амелогенин как раз организует молекулярные события, которые приводят к затвердеванию изначально гелеобразной эмали в крепчайший минерально-органический материал. Но что именно происходит при её формировании, до сих пор не вполне понятно. Исследователи из Питсбургского университета (США) предприняли попытку смоделировать самые первые этапы образования эмали.
Как пишут учёные в журнале PNAS, всё начинается с олигомеризации амелогенина - объединения нескольких молекул белка в крупный надмолекулярный комплекс. Такие белковые комплексы стабилизируют центры кристаллизации солей кальция, которые составляют основную массу неорганического материала зубной эмали. В присутствии белка крохотные кристаллы солей не распадаются и получают возможность продолжить рост. Более того, комплексы амелогенина ещё и задают направление роста кристаллов. Белок устремляет их рост друг к другу, так что они формируют те самые протяжённые параллельные тяжи кристаллов, которые составляют структурную основу зубной эмали.
Детали взаимодействия амелогенина с выращиваемыми этим белком кристаллами пока что не ясны, но результаты экспериментов, вне всякого сомнения, необычайно важны как в фундаментальном, так и в практическом смысле. С одной стороны, это примечательный случай функционирования белкового комплекса как кристаллизационной машины, которая не только стимулирует рост кристалла, но и определяет его форму и направление роста. С другой стороны, полученные данные в перспективе могут пригодиться для создания искусственных материалов, которые наверняка пригодятся в стоматологии и зубном протезировании.
Подготовлено по материалам Питсбургского университета.
| |