Disse kunstige proteiner har et fast greb om metal

Et team af videnskabsmænd ledet af Berkeley Lab har udviklet et bibliotek af kunstige proteiner eller "peptoider", der effektivt "chelaterer" eller binder til lanthanider og actinider, tungmetaller, der udgør de såkaldte f-blok-elementer i bunden af ​​det periodiske system.

Det nye bibliotek tilbyder forskerne en automatiseret, high-throughput metode til præcist at designe nye peptoider - proteinlignende polymerer med en præcis sekvens af monomerenheder - der chelaterer lanthanider såsom gadolinium, en almindelig ingrediens i MR -kontrastmidler, og actinider såsom plutonium.

Som rapporteret i journalen Kemisk Videnskab , forskerne indarbejdede specialfremstillede monomerer med f-blokbindende egenskaber på peptoid stilladser ved Berkeley Labs Molecular Foundry. I denne indledende undersøgelse, forskerne samlede to bio-inspirerede hydroxypyridinon- og katekolamidmonomerer på molekylære komplekser kaldet "tetramerer, ", hvilket giver et bibliotek af 16 chelaterende peptoider (også kendt som "ligander"). Forskerne brugte derefter en luminescensbaseret teknik til at måle, hvor godt hver chelaterende peptoid koordinerede til lanthanid-kationerne (positivt ladede ioner) europium og terbium.

Forskerne opdagede, at chelateringssystemerne med tre og fire funktionelle hydroxypyridinongrupper viser en høj affinitet for lanthanidmetaller, og især europium, tyder på, at disse peptoid-baserede chelatorer kunne bruges til at designe ligander, der er skræddersyet til en lang række anvendelser med f-blok-metaller, såsom kemiske separationsprocesser, optimering af optisk enhed, og farmaceutisk udvikling. Ud over, at udvide forskernes teknik til at inkorporere yderligere monomerer kan potentielt føre til meget større biblioteker.

Undersøgelsen blev ledet af Rebecca Abergel, en fakultetsforsker i Berkeley Labs Chemical Sciences Division og adjunkt i UC Berkeleys Nuclear Engineering Department.