Pesquisadores da Universidade de Princeton construíram a menor estrutura biológica mecanicamente interligada do mundo, uma cadeia de dois anéis aparentemente simples, feita de minúsculos filamentos de aminoácidos chamados de peptídeos.

Em um artigo publicado em 23 de agosto em Química da Natureza , a equipe detalhou uma biblioteca de tais estruturas feitas em seu laboratório - dois anéis interligados, um anel em um haltere, uma cadeia de margaridas e um laço duplo interligado - cada um com cerca de um bilionésimo de metro de tamanho. O estudo também demonstra que algumas dessas estruturas podem alternar entre pelo menos duas formas, estabelecendo as bases para uma troca biomolecular.

"Conseguimos construir um monte de estruturas que ninguém foi capaz de construir antes, "disse A. James Link, professor de engenharia química e biológica, o investigador principal do estudo. "Estas são as menores estruturas roscadas ou interligadas que você pode fazer com os peptídeos."

Para criar esses gadgets, apelidados de peptídeos mecanicamente interligados, ou MIPs, os pesquisadores usaram engenharia genética para manipular aminoácidos individuais em um peptídeo laço de ocorrência natural, microcin J25, e direcionar o peptídeo para se automontar em novas formas.

Eles também contornaram a necessidade de solventes agressivos e íons metálicos usados ​​na construção de arquiteturas moleculares sintéticas semelhantes, trabalho que foi o foco do Prêmio Nobel de Química 2016. Este trabalho, usando um protocolo de vaso único em água, alavanca o controle mínimo sobre o próprio programa de busca de formas dos peptídeos para criar uma classe totalmente nova de tecnologia.

"É realmente construir uma ponte entre o mundo biológico, "Link disse, "e o que até agora tem sido o playground da química sintética." Em termos técnicos, o estudo mostra os peptídeos lasso de microcina J25 convertidos em um [2] catenano, um rotaxano, uma cadeia margarida [c2] e um macrociclo de laço duplo.