Højt ladede molekyler opfører sig paradoksalt

Kemiforskere har nu opdaget, hvordan visse små biomolekyler binder sig til hinanden. Forskernes undersøgelse vælter også standardbilledet – partikler med samme elektriske ladning ser ud til at blive trukket sammen og ikke omvendt. Resultaterne kan være vigtige for udviklingen af ​​nye lægemidler.

En række kemiforskere fra flere institutioner, herunder Lunds Universitet i Sverige, har formået at identificere en ny mekanisme, der får visse ladede biomolekyler til at binde sig til hinanden. Biomolekylerne i denne undersøgelse fungerer som modeller for antibakterielle peptider, det er, proteinlignende molekyler, der opfylder vigtige funktioner i kroppen.

"Antibakterielle peptider er vigtige for vores immunsystem. Hvis vi kan finde ud af, hvordan de virker, det kan være af værdi i udviklingen af ​​nye lægemidler ", siger Mikael Lund, kemiforsker ved Lunds Universitet.

Denne undersøgelse kombinerer teoretiske computermodeller med eksperimenter. Forskerne blev meget overraskede, da dataene indikerede, at de små biomolekyler blev trukket til hinanden, selvom de havde den samme elektriske ladning. Alligevel, resultaterne blev senere bekræftet af eksperimenter.

"Vi var meget overraskede. Disse biomolekyler har en høj elektrisk ladning, og forventningen var derfor, at dette ville få dem til at skubbe hinanden væk", siger Mikael Lund.

I stedet, biomolekylerne i denne undersøgelse viste tilsyneladende paradoksal adfærd. Og forklaringen på dette ligger på atomniveau. Mere specifikt, det handler om, hvordan visse atomer binder sig sammen i enderne af molekylkæden. Forskernes undersøgelse kan beskrives som detektivarbejde på atomniveau, som går ud på at kortlægge den nøjagtige struktur af alle molekylets atomer.

Viden om, hvordan disse biomolekyler samler sig selv, og hvordan deres elektriske ladning fungerer, er værdifuld i lægemiddeludviklingssammenhænge. Den type biomolekyle, der er involveret i denne undersøgelse, anses for at være en lovende kandidat til at transportere lægemidler ind i en patients celler, da biomolekylet har evnen til at trænge ind i cellehuset. Imidlertid, det vides endnu ikke helt, hvordan biomolekylet kommer ind i cellerne.