Los químicos del Instituto Van 't Hoff de Ciencias Moleculares de la Universidad de Ámsterdam han descubierto una nueva clase de moléculas. Esta semana informan en Comunicaciones de la naturaleza en su método de síntesis que conduce a 'cuasi [1] catenanos':moléculas parecidas a pretzel que consisten en dos anillos moleculares acoplados 'opuestamente' en un átomo de carbono central. El descubrimiento es un paso importante hacia la síntesis de péptidos de lazo; nuevas moléculas con potencial uso como medicamentos.

El artículo de Nature Communication es el logro culminante de un esfuerzo de investigación de cinco años en el grupo de investigación de Química Orgánica Sintética del profesor Jan van Maarseveen. con el estudiante de doctorado Luuk Stemers a la cabeza. Ha desarrollado un método que allana el camino para la síntesis de los llamados péptidos de lazo.

Los péptidos de lazo son pequeñas proteínas que, como su nombre lo indica, consisten en un 'bucle' molecular alrededor de una 'cuerda' molecular. Se aislaron por primera vez de bacterias a principios del siglo actual. Recientemente, El análisis de ADN ha revelado que los péptidos de lazo son bastante comunes en el ámbito de las bacterias. Su función biológica es actuar como antibiótico frente a otros microorganismos, lo que los convierte en una posible nueva clase de antibióticos.

El hecho de que 15 años después del descubrimiento de los péptidos de lazo, los químicos sintéticos aún no hayan podido desarrollar una estrategia que conduzca a su arquitectura molecular única, apuntala la complejidad de estas moléculas.

El cuello de botella aquí es que la cuerda suele estar fuertemente atada dentro del bucle. Esto distingue a los péptidos de lazo de los rotaxanos por los que el químico escocés Sir Fraser Stoddart compartió el premio Nobel de química el año pasado. Durante la síntesis de rotaxano, la cuerda se 'tira' a través del bucle.

Dado que esto es imposible para la síntesis de péptidos de lazo, los químicos de Amsterdam utilizaron un enfoque diferente, obligando al lazo a cerrarse en el lugar correcto alrededor de la cuerda. Esto resultó ser una gran empresa. Finalmente, Luuk Stemers logró crear un andamio molecular que ayudaba a la síntesis de tal manera que el bucle se formaba correctamente alrededor de la cuerda.

El nuevo método de síntesis es un gran paso adelante en la ruta sintética hacia péptidos de lazo funcionales. Para demostrar el poder del método, Stemers aplicó su andamio para forzar también ambos extremos de la cuerda para formar un segundo bucle.

Esto resultó en la síntesis de una clase completamente nueva de moléculas parecidas a pretzel que los investigadores de Amsterdam acuñaron cuasi [1] catenanos. (Los catenanos `` reales '' consisten en dos estructuras moleculares similares a anillos entrelazadas libremente. El químico francés Jean-Pierre Sauvage desarrolló los catenanos y compartió el premio Nobel con Stoddard, y el químico holandés Ben Feringa.)

El siguiente paso en el esfuerzo de investigación de los investigadores de Amsterdam hacia la síntesis de péptidos de lazo será introducir enlaces fácilmente rompibles en el cuasi [1] catenano, para que los anillos se puedan desbloquear.