Tutkijat tekevät monimutkaisen molekyylin, joka taittuu spontaanisti kuin proteiini

biologiassa Taitetut proteiinit vastaavat kaikkein edistyneimmistä toiminnoista. Nämä monimutkaiset proteiinit ovat tutkijoiden evoluution tai suunnittelun tulosta. Nyt Groningenin yliopiston Systeemikemian professorin Sijbren oton johtama tutkijaryhmä on löytänyt uuden luokan monimutkaisia taittuvia molekyylejä, jotka syntyvät spontaanisti yksinkertaisista rakennuspalikoista. Tulokset julkaistiin Journal of the American Chemical Society-lehdessä 16.
Hollantilainen, Italialainen ja puolalainen tutkijaryhmä on kehittänyt tavan tehdä monimutkaisia molekyylejä, jotka spontaanisti taittuvat proteiinien tavoin. Journal of the American Chemical Society-lehdessä julkaistussa tutkielmassaan ryhmä kuvailee lähestymistapaansa molekyylien manipulointiin hyödyllisillä tavoilla, mitä he löysivät ja miten he uskovat tuloksiaan käytettävän.

luonnossa on useita proteiineja, jotka taittuvat spontaanisti erilaisten toimintojen suorittamiseksi. Misfiding voi kuitenkin johtaa ongelmiin, kuten neurologisten sairauksien kehittymiseen. Tiedemiehet ovat olleet kiinnostuneita tällaisesta taittamisesta paitsi siksi, että se voisi auttaa ymmärtämään ihmisten sairauksia, myös siksi, että sillä voisi olla merkitystä sen ymmärtämisessä, miten elämä sai alkunsa maan päällä. Tässä uudessa pyrkimyksessä tutkijat pyrkivät jäljentämään luonnossa nähtyä taittumista rakentamalla omia spontaanisti taittuvia molekyylejään.

tutkijat kertovat saavuttaneensa tavoitteensa-he löysivät tavan luoda itsekokoontuva, itsestään taittuva molekyyli, jota kutsutaan makrosykliksi. Tarkemmin sanottuna 15mer makrosykli, joka koostuu 75 atomista. Taittumisen saavuttamiseksi molekyyli muodostettiin renkaan muotoon. Tutkijat huomauttavat, että lopputuloksessa (jota kutsutaan foldameeriksi) oli hydrofiilinen pinta ja hydrofobinen ydin, jonka he toteavat peilaavan luonnossa esiintyvien taittuvien proteiinien rakennetta. He toteavat edelleen, että foldameeriä pitivät koossa vetysidokset, renkaiden pinoamisen ja disulfidisillan välinen vuorovaikutus. Molekyylillä oli myös kolmas laatoitettu rakenne, joka oli tehty rengaspinoista.

spontaaniin taittumiseen tutkijat lisäsivät suolavettä. He toteavat, että heidän molekyylinsä tarvitsi nukleobaasin makrosyklin muodostamiseen, mutta muut, kuten guaniini tai adeniini, toimisivat yhtä hyvin. Seuraavaksi he aikovat työskennellä luomansa molekyylin kanssa oppiakseen muokkaamaan sen itsekokoontumisominaisuuksia design-makrosyklien luomiseksi tulevaisuudessa. He toteavat myös, että heidän prosessinsa osoittaa, että taittuvat molekyylit ovat saattaneet vaikuttaa elämän alkuun maapallolla varhaisemmassa vaiheessa kuin on ajateltu.