Los investigadores fabrican moléculas complejas que se pliegan espontáneamente como una proteína

En biología, las proteínas plegadas son responsables de las funciones más avanzadas. Estas proteínas complejas son el resultado de la evolución o el diseño de los científicos. Ahora, un equipo de científicos dirigido por el profesor de Química de Sistemas de la Universidad de Groningen, Sijbren Otto, ha descubierto una nueva clase de moléculas plegables complejas que emergen espontáneamente de bloques de construcción simples. Los resultados se publicaron en el Journal of the American Chemical Society el 16 de enero.
Un equipo de investigadores de los Países Bajos, Italia y Polonia ha desarrollado una forma de fabricar moléculas complejas que se pliegan espontáneamente como proteínas. En su artículo publicado en el Journal of the American Chemical Society, el grupo describe su enfoque para manipular moléculas de maneras útiles, lo que descubrieron y las formas en que creen que sus resultados podrían usarse.

En la naturaleza, hay una serie de proteínas que se pliegan espontáneamente para llevar a cabo varias funciones. Pero el plegado incorrecto puede llevar a problemas, como el desarrollo de enfermedades neurológicas. Los científicos han estado interesados en tal plegamiento no solo porque podría ayudar a comprender las dolencias humanas, sino porque podría ser relevante para comprender cómo comenzó la vida en la Tierra. En este nuevo esfuerzo, los investigadores buscaron replicar el plegamiento visto en la naturaleza construyendo sus propias moléculas de plegamiento espontáneo.

Los investigadores informan que lograron su objetivo: encontraron una manera de crear una molécula auto-ensamblable y auto-plegable llamada macrociclo. Más específicamente, un macrociclo de 15 metros compuesto por 75 átomos. Para lograr el plegado, la molécula se formó en forma de anillo. Los investigadores notan que el resultado final (llamado plegador) tenía una superficie hidrofílica y un núcleo hidrofóbico, que reflejan la estructura de las proteínas plegables naturales. Además, señalan que el plegador se mantuvo unido por enlaces de hidrógeno, la interacción entre el apilamiento de anillos y un puente de disulfuro. La molécula también tenía una tercera estructura de azulejos hecha de pilas de anillos.

Para inducir el plegamiento espontáneo, los investigadores agregaron agua salada. Notan que su molécula necesitaba una nucleobase para formar el macrociclo, pero otras, como la guanina o la adenina, funcionarían igualmente bien. A continuación, planean trabajar con la molécula que crearon para aprender a modificar sus propiedades de autoensamblaje para crear macrociclos de diseño en el futuro. También señalan que su proceso demuestra que las moléculas plegables podrían haber desempeñado un papel en el comienzo de la vida en la Tierra en una etapa más temprana de lo que se pensaba.