Kemikere kommer et skridt tættere på at replikere naturen med samling af nye 3D-strukturer

Et hold af New York University kemikere har skabt en række tredimensionelle strukturer, der tager et skridt tættere på at ligne dem, der findes i naturen. Værket giver indsigt i, hvordan enzymer er korrekt samlet, eller foldet, hvilket kunne forbedre vores forståelse af en række sygdomme, der skyldes disse fejlfoldede proteiner.

"Vores metode skaber ikke kun kædemolekyler, der ansporer til oprettelsen af ​​konfigurationer, der ligner dem i den naturlige verden, men fremmer også yderligere montering i mere komplekse og opdelte systemer, " forklarer Marcus Weck, en professor i NYU's Department of Chemistry og seniorforfatter af papiret, som fremgår af Journal of the American Chemical Society . "Disse kreationer giver ny viden om foldningsprocessen i naturen såvel som syntetiske systemer og, med det, muligheden for at undersøge fejlfoldning, som er kritisk for en række sygdomme, herunder Alzheimers sygdom, Parkinsons sygdom, og cystisk fibrose."

I øjeblikket, konstruktionen af ​​veldefinerede strukturer svarende til dem, der findes i naturen, er uden for kemikernes rækkevidde. Primært, dette skyldes, at orkestreringen af ​​strukturer af enzymer, proteiner, og DNA er en bemærkelsesværdig kompleks virksomhed, som omfatter en række samarbejdsprocesser på tværs af flere domæner.

For at komme tættere på at efterligne naturlige materialer, NYU-forskerne udtænkte et middel, hvor simple byggeklodser, eller monomerer, danner mere komplekse polymerer, der kan foldes til sekundære strukturer såsom helixer, ark, eller tilfældige spoler, der er i stand til yderligere at samles i højere ordens tredimensionelle strukturer, ofte omtalt som en tertiær struktur i proteiner.

"Vores strategi tager disse elementer og udvikler 3D-arkitekturer fra veldefinerede sekundære strukturer, der indeholder byggeklodser, "bemærker Weck.

"Mens meget arbejde er dedikeret til konstruktionen af ​​bio-inspirerede syntetiske foldesystemer, der har individuelle spiralformede og arklignende segmenter, vores strukturer opnår designkompleksitet, mens de stadig opretholder forenklede ruter til at analysere samlede strukturer, " tilføjer han.