Pesquisadores do Instituto de Bioengenharia e Nanotecnologia (IBN) da A * STAR desenvolveram com sucesso uma família única de monopeptídeos formadores de poros com base em um único aminoácido. Outros peptídeos formadores de poros consistem tipicamente em até cinquenta aminoácidos. A equipe de pesquisa, liderado pelo Líder da Equipe IBN e Cientista Principal de Pesquisa, Dr. Huaqiang Zeng, criou um novo paradigma para o transporte eficiente de íons importantes através das membranas celulares. Isso tem o potencial de combater doenças onde este tipo de transporte de íons não funcionou bem, como a fibrose cística.

Os peptídeos formadores de poros formam canais através das membranas celulares para o transporte de íons, como cloretos e iodetos, para dentro e para fora de uma célula. A formação desses canais são cruciais para a regulação precisa dos processos fisiológicos de nossos corpos, defesas celulares e respostas imunológicas. Pacientes com fibrose cística sofrem de um gene defeituoso que reduz o transporte de tais íons, desidratando assim a camada de muco dos pulmões. Isso resulta em um acúmulo de muco espesso e viscoso que causa dificuldades respiratórias.

Os pesquisadores do IBN se concentraram no estudo de monopeptídeos formadores de poros artificiais baseados em um único aminoácido. Estes podem formar canais de tamanhos de poros menores que 1,0 nm de diâmetro, enquanto permanece capaz de transportar íons carregados negativamente, incluindo cloreto, de forma eficiente através da membrana. Projetar canais de íons artificiais é uma área de crescente interesse, particularmente canais que podem se automontar de maneira controlada a partir de precursores moleculares simples. Muitos sistemas atuais utilizam complexos, componentes de alto peso molecular, que limitam grandemente o seu potencial para futuras aplicações terapêuticas. Esta descoberta única é um dos avanços mais empolgantes no campo dos canais iônicos artificiais nos últimos anos. Apresenta oportunidades para projetar novos canais de íons artificiais baseados em pequenas moléculas que podem resultar em melhores terapias para disfunções de canais de íons, e agentes antibacterianos ou anticancerígenos.

Dr. Ichiro Hirao, Diretor Executivo de Cobertura do IBN, disse, "A equipe de pesquisa do IBN originalmente estudou moléculas transportadoras de íons projetadas para funcionar como gelificadores para coalescer derramamentos de óleo na água. Com isso, eles descobriram que um dos gelificadores era de toxicidade significativa, fazendo com que eles explorem se a molécula pode se automontar em uma estrutura semelhante a poros na membrana celular e causar um desequilíbrio de íons. Essa hipótese acabou sendo verdadeira e levou a um princípio completamente novo do projeto molecular dos canais iônicos. "

Os resultados da pesquisa foram publicados no Jornal da American Chemical Society em 21 de junho de 2018.