In farmacologia, non tutte le strutture molecolari sono uguali. Alcuni quadri sono sovrarappresentati in natura, rendendoli particolarmente attraenti per gli scienziati alla ricerca di farmaci più efficaci.

Una tale struttura, noto agli scienziati come sistema ad anello fuso carbociclico 5-8-5, è notoriamente difficile da produrre utilizzando metodi di laboratorio convenzionali, ei ricercatori sono stati quindi in gran parte incapaci di attingere al suo potenziale terapeutico potenzialmente ampio.

Ora, un'innovativa tecnica sintetica sviluppata dai chimici della Florida State University potrebbe sbloccare queste strutture sfuggenti, aprendo la porta a un nuovo mondo di composti medicinali all'avanguardia.

In uno studio pubblicato sulla rivista Scienze chimiche , I ricercatori dell'FSU descrivono in dettaglio un romanzo, schema modulare per la produzione di grandi quantità della struttura ad anello 5-8-5. Un processo di sintesi che un tempo era eccezionalmente dispendioso in termini di lavoro e risorse, Hanno scoperto, potrebbe essere semplificato in quattro passaggi relativamente semplici.

"L'ubiquità del sistema di anelli 5-8-5 all'interno dei prodotti naturali ha attirato la nostra attenzione, " ha detto l'autore principale James Frederich, professore a contratto presso il Dipartimento di Chimica e Biochimica. "La nostra chimica fornisce un interessante punto di ingresso ai prodotti naturali che ospitano un sistema a 5-8-5 anelli".

Considerato dai chimici un possibile esempio di "impalcatura privilegiata" - una disposizione atomica che ricorre frequentemente nei composti biologicamente attivi - la struttura 5-8-5 è composta da due anelli molecolari a cinque lati fusi a un anello centrale a 8 lati . Questa architettura unica costituisce il nucleo di oltre 30 prodotti naturali, molti dei quali sono utili, potenziali effetti terapeutici nelle colture cellulari umane.

I metodi esistenti per produrre questa struttura in laboratorio erano limitati da processi di sintesi poco protratti che richiedevano alte temperature e catalizzatori di metalli di transizione. L'approccio di Frederich evita questi ostacoli. Nel suo sistema, è possibile accedere ai substrati di ciclizzazione, le strutture sottostanti su cui sono costruite le strutture ad anello, tramite un semplice schema di assemblaggio in due fasi. Con un substrato affidabile in atto, l'intero scaffold 5-8-5 è realizzato in uno, funzionamento altamente controllato con luce UV impiegata per promuovere la formazione dell'anello.

"L'uso della luce UV è particolarmente conveniente in quanto evita la necessità di alte temperature o catalizzatori costosi, " ha detto Federico.

La strategia di Frederich è un miglioramento significativo degli attuali approcci alla sintesi della struttura ad anello 5-8-5. Ha detto che il semplificato, La metodologia ad alto rendimento aiuterà gli scienziati mentre lavorano per comprendere meglio le possibili proprietà medicinali dei prodotti sintetici costruiti sull'impalcatura 5-8-5.

In particolare, Frederich ha affermato che questi composti potrebbero aiutare a stabilizzare le interazioni proteina-proteina, la fusione fisica di molecole proteiche che governano i processi biologici all'interno di una cellula.

"Ipotizziamo che il sistema ad anello 5-8-5 possa supportare una gamma di strutture non naturali con proprietà interessanti nella coltura cellulare umana, " ha detto. "Ci aspettiamo di sfruttare questa chimica per costruire e testare alcune strutture che hanno dimostrato di modulare le interazioni proteina-proteina".