Químicos do Instituto Van 't Hoff de Ciências Moleculares da Universidade de Amsterdã descobriram uma nova classe de moléculas. Esta semana eles reportam em Nature Communications em seu método de síntese levando a 'quase [1] catenanos':moléculas parecidas com pretzel consistindo em dois anéis moleculares 'opostamente' acoplados em um átomo de carbono central. A descoberta é um passo importante para a síntese de peptídeos de laço; novas moléculas com potencial uso como medicamentos.

O artigo da Nature Communication é o coroamento de um esforço de pesquisa de cinco anos no grupo de pesquisa de Química Orgânica Sintética do professor Jan van Maarseveen, com o estudante de doutorado Luuk Stemers na liderança. Ele desenvolveu um método que abre caminho para a síntese dos chamados peptídeos de laço.

Os peptídeos de laço são pequenas proteínas que, como seu nome indica, consistem em um 'laço' molecular ao redor de uma 'corda' molecular. Eles foram isolados pela primeira vez de bactérias na virada do século atual. Recentemente, A análise de DNA revelou que os peptídeos de laço são bastante comuns no reino das bactérias. Sua função biológica é atuar como um antibiótico contra outros microrganismos, o que os torna uma nova classe potencial de antibióticos.

O fato de que 15 anos após a descoberta dos químicos sintéticos dos laços-peptídeos ainda não foram capazes de desenvolver uma estratégia que conduza à sua arquitetura molecular única reforça a complexidade dessas moléculas.

O gargalo aqui é que a corda geralmente está bem amarrada dentro do laço. Isso distingue os peptídeos de laço de rotaxanos pelos quais o químico escocês Sir Fraser Stoddart dividiu o prêmio Nobel de química no ano passado. Durante a síntese de rotaxano, a corda é 'puxada' através do laço.

Uma vez que isso é impossível para a síntese de peptídeo laço, os químicos de Amsterdã usaram uma abordagem diferente, forçando o laço para fechar no lugar certo ao redor da corda. Isso acabou sendo uma tarefa e tanto. Por fim, Luuk Stemers conseguiu criar uma estrutura molecular auxiliando na síntese de forma que o laço se formasse corretamente ao redor da corda.

O novo método de síntese é um grande passo na rota sintética em direção aos peptídeos de laço funcionais. Para demonstrar o poder do método, Stemers aplicou seu andaime para também forçar as duas pontas da corda a formar um segundo laço.

Isso resultou na síntese de uma classe totalmente nova de moléculas parecidas com pretzel que os pesquisadores de Amsterdã cunharam quase [1] catenanas. (Catenanas 'reais' consistem em duas estruturas semelhantes a anéis moleculares vagamente entrelaçadas. O químico francês Jean-Pierre Sauvage desenvolveu catenanas e dividiu o prêmio Nobel com Stoddard, e o químico holandês Ben Feringa.)

O próximo passo no esforço de pesquisa dos pesquisadores de Amsterdã em direção à síntese de peptídeo laço será introduzir ligações facilmente quebráveis ​​no quase [1] catenano, para que os anéis possam ser desbloqueados.