Investigadores de la Universidad Rice han sintetizado con éxito un grupo de compuestos naturales conocidos como fusicoccanos. Las moléculas que se encuentran en varios organismos vivos exhiben diversas actividades biológicas, incluida la capacidad de modular las interacciones proteína-proteína dentro de los sistemas biológicos.
El estudio dirigido por Hans Renata, profesor asociado de química, marca un avance significativo en las técnicas de síntesis química, aprovechando la química orgánica moderna y las enzimas diseñadas. La investigación se publica en la revista Nature Chemistry. .
El equipo sintetizó 10 fusicocanos distintos mediante una estrategia novedosa que combina la síntesis de las estructuras centrales de los compuestos a través de la química orgánica con la decoración precisa de grupos funcionales utilizando enzimas.
"Nuestro enfoque representa una fusión de métodos sintéticos tradicionales con catálisis enzimática de vanguardia", dijo Renata. "Al aprovechar el poder de las enzimas diseñadas, hemos logrado la síntesis de estas moléculas complejas y también allanamos el camino para futuras modificaciones químicas".
Los investigadores encontraron desafíos durante la fase enzimática de la síntesis, ya que las enzimas elegidas eran inicialmente inestables y conducían a productos secundarios indeseables. Sin embargo, mediante experimentación rigurosa e ingeniería enzimática, identificaron variantes enzimáticas mejoradas adaptadas al proceso sintético.
"Este trabajo demuestra la importancia de la ingeniería enzimática para permitir la síntesis de compuestos biológicamente relevantes", dijo Renata. "Nuestros hallazgos resaltan el potencial de una estrategia sintética híbrida para el desarrollo de nuevas moléculas con diversas aplicaciones".
Además de su aplicación directa como moduladores de las interacciones proteína-proteína, los compuestos sintetizados abren vías para explorar nuevos candidatos a fármacos y comprender los procesos biológicos, afirmó el autor principal e investigador postdoctoral Yanlong Jiang.
"Nuestra metodología podría inspirar innovaciones similares en la síntesis de otras moléculas valiosas, impulsando avances en varios campos", afirmó Jiang.
Más información: Yanlong Jiang et al, Síntesis quimioenzimática modular de diez diterpenoides fusicoccane, Nature Chemistry (2024). DOI:10.1038/s41557-024-01533-w
Información de la revista: Química de la naturaleza
Proporcionado por la Universidad Rice