Forskere gør komplekse molekyle, der spontant folder som et protein

i biologi er foldede proteiner ansvarlige for de mest avancerede funktioner. Disse komplekse proteiner er resultatet af evolution eller design af forskere. Nu har et team af forskere ledet af University of Groningen Professor i Systemkemi, Sijbren Otto, opdaget en ny klasse af komplekse foldemolekyler, der opstår spontant fra enkle byggesten. Resultaterne blev offentliggjort i Journal of the American Chemical Society den 16.januar.
et team af forskere fra Holland, Italien og Polen har udviklet en måde at fremstille komplekse molekyler, der spontant foldes som proteiner. I deres papir offentliggjort i Journal of the American Chemical Society, gruppen beskriver deres tilgang til at manipulere molekyler på nyttige måder, hvad de opdagede, og de måder, de mener, at deres resultater kan bruges.

i naturen er der et antal proteiner, der foldes spontant for at udføre forskellige funktioner. Men misfoldning kan føre til problemer, såsom udvikling af neurologiske sygdomme. Forskere har været interesseret i sådan foldning, ikke kun fordi det kan hjælpe med at forstå menneskelige lidelser, men fordi det kan være relevant for at forstå, hvordan livet begyndte på jorden. I denne nye indsats forsøgte forskerne at replikere foldningen set i naturen ved at bygge deres egne spontant foldede molekyler.

forskerne rapporterer, at de nåede deres mål—de fandt en måde at skabe et selvmonterende, selvfoldende molekyle kaldet en makrocykel. Mere specifikt en 15mer makrocykel bestående af 75 atomer. For at opnå foldningen blev molekylet dannet i form af en ring. Forskerne bemærker, at slutresultatet (kaldet en foldamer) havde en hydrofil overflade og en hydrofob kerne, som de bemærker afspejler strukturen af naturligt forekommende foldeproteiner. De bemærker endvidere, at foldameren blev holdt sammen af hydrogenbindinger, interaktionen mellem ringstablering og en disulfidbro. Molekylet havde også en tredje flisebelagt struktur lavet af stakke af ringe.

for at fremkalde spontan foldning tilføjede forskerne saltvand. De bemærker, at deres molekyle havde brug for en nukleobase for at danne makrocyklen, men andre, såsom guanin eller adenin, ville fungere lige så godt. De planlægger derefter at arbejde med det molekyle, de oprettede for at lære at ændre dets selvmonteringsegenskaber for at skabe designermakrocykler i fremtiden. De bemærker også, at deres proces viser, at foldemolekyler måske har spillet en rolle i begyndelsen af livet på jorden på et tidligere tidspunkt, end man har troet.