Forskere laver komplekst molekyle, der spontant folder som et protein

I biologi, foldede proteiner er ansvarlige for de fleste avancerede funktioner. Disse komplekse proteiner er resultatet af evolution eller design af videnskabsmænd. Nu, et team af forskere ledet af University of Groningen professor i systemkemi, Sijbren Otto, har opdaget en ny klasse af komplekse foldemolekyler, der opstår spontant fra simple byggesten. Resultaterne blev offentliggjort i Journal of the American Chemical Society den 16. januar.
Et team af forskere fra Holland, Italien og Polen har udviklet en måde at lave komplekse molekyler, der spontant folder som proteiner. I deres papir offentliggjort i Journal of the American Chemical Society , gruppen beskriver deres tilgang til at manipulere molekyler på nyttige måder, hvad de opdagede, og de måder, de mener, deres resultater kan bruges på.

I naturen, der er en række proteiner, der folder spontant for at udføre forskellige funktioner. Men fejlfoldning kan føre til problemer, såsom udvikling af neurologiske sygdomme. Forskere har været interesserede i sådan foldning, ikke kun fordi det kan hjælpe med at forstå menneskelige lidelser, men fordi det kan være relevant for at forstå, hvordan livet begyndte på Jorden. I denne nye indsats, forskerne søgte at replikere foldningen set i naturen ved at bygge deres egne spontant foldende molekyler.

Forskerne rapporterer, at de nåede deres mål - de fandt en måde at skabe en selvsamlende, selvfoldende molekyle kaldet en makrocyklus. Mere specifikt, en 15mer makrocyklus bestående af 75 atomer. For at opnå foldningen, molekylet blev dannet i form af en ring. Forskerne bemærker, at slutresultatet (kaldet en foldamer) havde en hydrofil overflade og en hydrofob kerne, som de bemærker, afspejler strukturen af ​​naturligt forekommende foldeproteiner. De bemærker endvidere, at foldameren blev holdt sammen af ​​hydrogenbindinger, samspillet mellem ringstabling og en disulfidbro. Molekylet havde også en tredje flisestruktur lavet af stakke af ringe.

For at fremkalde spontan foldning, forskerne tilføjede saltvand. De bemærker, at deres molekyle havde brug for en nukleobase for at danne makrocyklussen, men andre, såsom guanin eller adenin, ville fungere lige så godt. De planlægger derefter at arbejde med det molekyle, de har skabt, for at lære at ændre dets egenskaber til selvsamling for at skabe designer-makrocykler i fremtiden. De bemærker også, at deres proces viser, at foldemolekyler kan have spillet en rolle i begyndelsen af ​​livet på Jorden på et tidligere tidspunkt, end man har troet.

© 2019 Science X Network