Vista superior de la cavidad central de la molécula plegada. Crédito:Bin Liu, Universidad de Groningen
En biología, las proteínas plegadas son responsables de las funciones más avanzadas. Estas proteínas complejas son el resultado de la evolución o el diseño de los científicos. Ahora, un equipo de científicos dirigido por el profesor de química de sistemas de la Universidad de Groningen, Sijbren Otto, han descubierto una nueva clase de moléculas plegables complejas que emergen espontáneamente de simples bloques de construcción. Los resultados fueron publicados en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense el 16 de enero.
Un equipo de investigadores de los Países Bajos, Italia y Polonia han desarrollado una forma de fabricar moléculas complejas que se pliegan espontáneamente como proteínas. En su artículo publicado en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense , el grupo describe su enfoque para manipular moléculas de formas útiles, lo que descubrieron, y las formas en que creen que se podrían usar sus resultados.
En naturaleza, hay una serie de proteínas que se pliegan espontáneamente para llevar a cabo diversas funciones. Pero el plegado incorrecto puede provocar problemas, como el desarrollo de enfermedades neurológicas. Los científicos se han interesado en tal plegamiento no solo porque podría ayudar a comprender las dolencias humanas, sino porque podría ser relevante para comprender cómo comenzó la vida en la Tierra. En este nuevo esfuerzo, los investigadores buscaron replicar el plegamiento visto en la naturaleza mediante la construcción de sus propias moléculas de plegado espontáneo.
Los investigadores informan que lograron su objetivo:encontraron una manera de crear un autoensamblaje, Molécula autoplegable llamada macrociclo. Más específicamente, un macrociclo de 15 mer compuesto por 75 átomos. Para lograr el plegado, la molécula se formó en forma de anillo. Los investigadores señalan que el resultado final (llamado foldamer) tenía una superficie hidrofílica y un núcleo hidrofóbico, que observan refleja la estructura de las proteínas plegables que se producen de forma natural. Además, señalan que el foldamer se mantuvo unido por enlaces de hidrógeno, la interacción entre el apilamiento de anillos y un puente disulfuro. La molécula también tenía una tercera estructura en mosaico hecha de pilas de anillos.
Parte central del plegador, mostrando cinco pilas de tres anillos de fenilo conectados por enlaces disulfuro. Crédito:Bin Liu, Universidad de Groningen
Para inducir el plegado espontáneo, los investigadores agregaron agua salada. Señalan que su molécula necesitaba una nucleobase para formar el macrociclo, pero otros, como guanina o adenina, funcionaría igualmente bien. A continuación, planean trabajar con la molécula que crearon para aprender a modificar sus propiedades de autoensamblaje para crear macrociclos de diseñador en el futuro. También señalan que su proceso demuestra que las moléculas plegables podrían haber jugado un papel en el comienzo de la vida en la Tierra en una etapa anterior a la que se pensaba.
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