I chimici del Van 't Hoff Institute for Molecular Sciences dell'Università di Amsterdam hanno scoperto una nuova classe di molecole. Questa settimana riportano in Comunicazioni sulla natura sul loro metodo di sintesi che porta a 'quasi[1]catenani':molecole simili a pretzel costituite da due anelli molecolari 'oppostamente' accoppiati in corrispondenza di un atomo di carbonio centrale. La scoperta è un passo importante verso la sintesi dei peptidi lazo; nuove molecole con un potenziale uso come medicinali.

L'articolo su Nature Communication è il coronamento di uno sforzo di ricerca quinquennale presso il gruppo di ricerca di chimica organica sintetica del professor Jan van Maarseveen, con il dottorando Luuk Stemers in testa. Ha sviluppato un metodo che apre la strada alla sintesi dei cosiddetti peptidi lazo.

I peptidi lazo sono piccole proteine ​​che, come indica il loro nome, sono costituiti da un "anello" molecolare attorno a una "corda" molecolare. Sono stati isolati per la prima volta dai batteri all'inizio del secolo in corso. Recentemente, L'analisi del DNA ha rivelato che i peptidi lazo sono abbastanza comuni nel regno dei batteri. La loro funzione biologica è quella di agire come antibiotico contro altri microrganismi, che li rende una potenziale nuova classe di antibiotici.

Il fatto che 15 anni dopo la scoperta dei lazo-peptidi i chimici sintetici non siano ancora stati in grado di sviluppare una strategia che porti alla loro architettura molecolare unica è alla base della complessità di queste molecole.

Il collo di bottiglia qui è che la corda è solitamente strettamente legata all'interno del ciclo. Questo distingue i peptidi lazo dai rotassani per i quali il chimico scozzese Sir Fraser Stoddart ha condiviso il premio Nobel per la chimica lo scorso anno. Durante la sintesi del rotaxano la corda viene "tirata" attraverso l'anello.

Poiché questo è impossibile per la sintesi del peptide lazo, i chimici di Amsterdam usavano un approccio diverso, costringendo il cappio a chiudersi nel punto giusto attorno alla corda. Questa si è rivelata una vera impresa. Alla fine Luuk Stemers è riuscito a creare un'impalcatura molecolare che aiuta la sintesi in modo tale che l'anello si formi correttamente attorno alla corda.

Il nuovo metodo di sintesi è un importante passo avanti nella via sintetica verso i peptidi lazo funzionali. Per dimostrare la potenza del metodo Stemers ha applicato la sua impalcatura per forzare anche entrambe le estremità della corda a formare un secondo cappio.

Ciò ha portato alla sintesi di un'intera nuova classe di molecole simili a pretzel che i ricercatori di Amsterdam hanno coniato quasi[1]catenani. (I catenani "reali" sono costituiti da due strutture molecolari ad anello intrecciate in modo lasco. Il chimico francese Jean-Pierre Sauvage sviluppò catenani e condivise il premio Nobel con Stoddard, e il chimico olandese Ben Feringa.)

Il prossimo passo nello sforzo di ricerca dei ricercatori di Amsterdam verso la sintesi del peptide lazo sarà quello di introdurre legami facilmente frangibili nel quasi[1]catenano, in modo che gli anelli possano essere sbloccati.