Un grupo internacional de científicos, incluido el profesor extranjero visitante de la Universidad RUDN, Kamran Makhmudov, ha analizado enlaces químicos en proteínas basadas en azufre y otros elementos del grupo 16 de la tabla periódica. Estos átomos se llaman calcógenos, y los enlaces se conocen como enlaces calcógeno. Los resultados fueron publicados en Transacciones de Dalton , y se presentará en la Conferencia Internacional Chugaev sobre Química de Coordinación que se celebrará del 2 al 6 de octubre en Nizhny Novgorod (Rusia).

"Durante los últimos dos años, más de 100 artículos de investigación sobre enlaces de calcógeno se publicaron cada año en la base de datos científica Web of Science, "Kamran Makhmudov, explica el autor principal del trabajo. "El interés en este tema ha aumentado exponencialmente durante una década, pero sorprendentemente no hubo un artículo generalizado sobre el uso de enlaces calcógenos en síntesis, catálisis y diseño de materiales relevantes para la química moderna. Creemos que esta perspectiva que sistematiza la información existente sobre las aplicaciones del enlace de calcógeno llenará este vacío y llamará más la atención sobre este nuevo y creciente campo de investigación ".

La disposición de los átomos dentro de una molécula está determinada por enlaces covalentes. Se forman cuando los átomos comparten pares de electrones. Cuando se trata de moléculas de proteínas, Las interacciones covalentes entre átomos determinan la estructura primaria de la molécula (la "cadena" de aminoácidos).

Junto con los enlaces covalentes entre átomos y partículas poliatómicas, hay interacciones no covalentes. Enlaces no covalentes (aerogénicos, halógeno calcogénico pnictogénico tetrel e icosagen) están formados por los elementos de los grupos 13 al 18 de la tabla periódica:hidrógeno, halógenos (como cloro, bromo, flúor y yodo), calcógenos (elementos del subgrupo oxígeno y azufre), pnictógenos (arsénico, antimonio, bismuto). Los átomos de estos elementos químicos tienen un potencial electrostático positivo. En otras palabras, estos átomos obtienen una carga positiva que atrae átomos cargados negativamente de elementos químicos. Este es el principio de funcionamiento de los ácidos de Lewis:su centro ácido atrae moléculas cargadas negativamente (enriquecidas con electrones que les dan esta carga negativa).

"Es debido a interacciones no covalentes que los grupos de átomos o moléculas pueden existir en un estado condensado, en forma de líquido o sólido. Estas interacciones juegan un papel importante cuando tratamos con polímeros, ", dijo Kamran Makhmudov." En particular, diferentes complejos de proteínas se combinan a través de interacciones no covalentes entre sí o con ácidos nucleicos para formar ribosomas, cromatina virus o con lípidos para formar membranas de lipoproteínas. Por lo tanto, Las interacciones no covalentes forman la base de importantes estructuras biológicas y su papel en la biología es particularmente importante ".

Los científicos han descubierto cómo los elementos químicos del grupo calcógeno forman enlaces químicos no covalentes. Este grupo incluye oxígeno (O), azufre (S), selenio (Se), telurio (Te), polonio (Po), y Livermorium radiactivo producido artificialmente (Lv).

El enlace de calcógeno es uno de los tipos de interacciones no covalentes. Un átomo de calcógeno está unido a una molécula por enlaces covalentes, pero tiene una o más áreas cargadas positivamente. Debido a la atracción de cargas positivas a negativas, el átomo de calcógeno se adhiere a otras partes de la molécula que tienen áreas cargadas negativamente. Así es como se forma el enlace calcógeno. Este es uno de los mecanismos de plegamiento de la molécula de proteína que mantiene su forma.

La unión del calcógeno se observa generalmente en sustancias en estado sólido. Pero en varios estudios, los calcógenos también estaban activos en una solución. Esta es una propiedad muy importante, ya que hace que los calcógenos sean útiles para la química analítica y la medicina. Es más, ya se sabe que el enlace calcógeno (principalmente la interacción entre azufre y oxígeno) juega un papel importante en los sistemas biológicos. Los científicos creen que deberíamos empezar a pensar en incluir calcógenos en el diseño de fármacos. Con la ayuda de múltiples enlaces de calcógeno entre los centros de azufre, selenio y telurio, podemos crear nanotubos que contendrán otras moléculas.

"Esperamos que estos ejemplos y la discusión relacionada atraigan más atención a este apasionante campo de aplicación práctica del calcógeno. Además, podemos esperar que la unión de calcógeno sea reconocida por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) en un futuro próximo, "concluyó el científico.