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    L'approccio della chimica sintetica produce nuovi composti con potenziali applicazioni biomediche
    Diterpenoidi fusicoccani e panoramica dello studio attuale. a , Membri rappresentativi della famiglia dei diterpenoidi dei fusicoccani e loro attività biologiche. b , Bioattività della cotilenina A (1 ) e cotilenolo (3 ) come modulatori dell'interazione proteina-proteina 14-3-3, illustrata dalla formazione di complessi ternari tra 3 , 14-3-3 e un peptide modello di una delle sue proteine ​​clienti, TASK3 (ID PDB 3SP5). c , Strategia retrosintetica per accedere a una vasta gamma di fusicoccani facendo affidamento su ossidazioni ibride in fase avanzata e costruzione scheletrica efficiente. d , Studi precedenti sull'ossidazione enzimatica dello scaffold fusicoccano. e , Considerazioni strategiche nell'incorporare gli enzimi sopra menzionati nella nostra sintesi chemioenzimatica. Fe/αKG, diossigenasi ferro e α-chetoglutarato-dipendenti. Credito:Chimica della natura (2024). DOI:10.1038/s41557-024-01533-w

    I ricercatori della Rice University hanno sintetizzato con successo un gruppo di composti naturali noti come fusicoccani. Le molecole presenti in vari organismi viventi esibiscono diverse attività biologiche, inclusa la capacità di modulare le interazioni proteina-proteina all'interno dei sistemi biologici.



    Lo studio condotto da Hans Renata, professore associato di chimica, segna un progresso significativo nelle tecniche di sintesi chimica, sfruttando la moderna chimica organica e gli enzimi ingegnerizzati. La ricerca è pubblicata sulla rivista Nature Chemistry .

    Il team ha sintetizzato 10 fusicoccani distinti mediante una nuova strategia che combina la sintesi delle strutture centrali dei composti attraverso la chimica organica con la decorazione precisa di gruppi funzionali utilizzando enzimi.

    "Il nostro approccio rappresenta una fusione dei metodi sintetici tradizionali con la catalisi enzimatica all'avanguardia", ha affermato Renata. "Sfruttando la potenza degli enzimi ingegnerizzati, siamo riusciti a sintetizzare queste molecole complesse e abbiamo anche aperto la strada a ulteriori modifiche chimiche."

    I ricercatori hanno incontrato difficoltà durante la fase enzimatica della sintesi poiché gli enzimi scelti erano inizialmente instabili e portavano a prodotti collaterali indesiderati. Tuttavia, attraverso una sperimentazione rigorosa e l'ingegneria enzimatica, hanno identificato varianti enzimatiche migliorate su misura per il processo di sintesi.

    "Questo lavoro dimostra l'importanza dell'ingegneria enzimatica nel consentire la sintesi di composti biologicamente rilevanti", ha affermato Renata. "I nostri risultati evidenziano il potenziale di una strategia sintetica ibrida per lo sviluppo di nuove molecole con diverse applicazioni."

    Oltre alla loro applicazione diretta come modulatori delle interazioni proteina-proteina, i composti sintetizzati aprono strade per esplorare nuovi farmaci candidati e comprendere i processi biologici, ha affermato l'autore principale e ricercatore post-dottorato Yanlong Jiang.

    "La nostra metodologia potrebbe ispirare innovazioni simili nella sintesi di altre molecole preziose, guidando progressi in vari campi", ha affermato Jiang.

    Ulteriori informazioni: Yanlong Jiang et al, Sintesi chemoenzimatica modulare di dieci diterpenoidi fusicoccani, Chimica della natura (2024). DOI:10.1038/s41557-024-01533-w

    Informazioni sul giornale: Chimica della Natura

    Fornito dalla Rice University




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