Forskare gör komplex molekyl som spontant viks som ett protein

i biologi är vikta proteiner ansvariga för de mest avancerade funktionerna. Dessa komplexa proteiner är resultatet av evolution eller design av forskare. Nu har ett team av forskare under ledning av University of Groningen Professor i Systemkemi, Sijbren Otto, upptäckt en ny klass av komplexa vikningsmolekyler som uppstår spontant från enkla byggstenar. Resultaten publicerades i Journal of the American Chemical Society den 16 januari.
ett team av forskare från Nederländerna, Italien och Polen har utvecklat ett sätt att göra komplexa molekyler som spontant viks som proteiner. I sitt papper publicerat i Journal of the American Chemical Society beskriver gruppen deras tillvägagångssätt för att manipulera molekyler på användbara sätt, vad de upptäckte och hur de tror att deras resultat kan användas.

i naturen finns det ett antal proteiner som viks spontant för att utföra olika funktioner. Men felveckning kan leda till problem, såsom utveckling av neurologiska sjukdomar. Forskare har varit intresserade av sådan vikning, inte bara för att det kan hjälpa till att förstå mänskliga sjukdomar, men för att det kan vara relevant för att förstå hur livet började på jorden. I denna nya ansträngning försökte forskarna replikera vikningen som ses i naturen genom att bygga sina egna spontant vikande molekyler.

forskarna rapporterar att de uppnådde sitt mål—de hittade ett sätt att skapa en självmonterande, självvikande molekyl som kallas en makrocykel. Mer specifikt en 15mer makrocykel bestående av 75 atomer. För att uppnå vikningen bildades molekylen i form av en ring. Forskarna noterar att slutresultatet (kallat en foldamer) hade en hydrofil yta och en hydrofob kärna, som de noterar speglar strukturen hos naturligt förekommande vikningsproteiner. De noterar vidare att foldamer hölls samman av vätebindningar, interaktionen mellan ringstapling och en disulfidbro. Molekylen hade också en tredje kaklad struktur gjord av staplar av ringar.

för att inducera spontan vikning tillsatte forskarna saltvatten. De noterar att deras molekyl behövde en nukleobas för att bilda makrocykeln, men andra, såsom guanin eller adenin, skulle fungera lika bra. De planerar nästa att arbeta med molekylen de skapade för att lära sig att modifiera sina självmonteringsegenskaper för att skapa designmakrocykler i framtiden. De noterar också att deras process visar att vikningsmolekyler kan ha spelat en roll i början av livet på jorden i ett tidigare skede än man trodde.