Una molecola a base di zucchero prodotta naturalmente dall'organismo può aiutare le cellule a crescere, differenziarsi in diversi tipi, autodistruggersi se necessario e molto altro ancora. Aiuta a proteggere il genoma della cellula, a riparare il DNA e a regolare il modo in cui i geni vengono trasmessi. La molecola, chiamata poli(adenosina difosfato ribosio) o poli(ADP-ribosio), può potenzialmente fornire informazioni sulla prevenzione e sui trattamenti delle malattie, se gli scienziati riescono a capire esattamente come funziona.
Per facilitare tale scoperta scientifica, i ricercatori dell'Istituto per la ricerca sul glico-core (iGCORE) dell'Università di Gifu in Giappone hanno sviluppato due versioni sintetiche di un frammento di ribosio ADP.
Hanno pubblicato il loro approccio sull'European Journal of Organic Chemistry .
Quando le cellule producono nuove proteine, traducono le istruzioni genetiche in macchinari in grado di costruire le proteine. Durante questo processo, alcune molecole o frammenti molecolari possono legarsi alla proteina come modificazione post-traduzionale. Il frammento di poli(ADP-ribosio), noto come ribosil adenosina 5',5'-difosfato, potrebbe aiutare a rivelare funzioni cellulari specifiche, ma i frammenti presenti in natura sono troppo vari perché gli scienziati possano attribuire funzioni generali.
"Il problema è la mancanza di disponibilità di campioni omogenei di oligo e poli (ADP-ribosio), necessari per gli studi a livello molecolare per chiarire le loro funzioni dettagliate", ha affermato l'autore co-corrispondente Hide-Nori Tanaka, assistente professore presso iGCORE. Oligo e poli (ADP-ribosio) si riferiscono al numero di componenti che si legano insieme per formare la molecola di ADP-ribosio.
"Per affrontare questo collo di bottiglia e accelerare la biologia dell'ADP-ribosio, abbiamo sviluppato due approcci sintetici pratici alla ribosil adenosina 5',5"-difosfato, un frammento di poli(ADP-ribosio), per fornire un oligomero di ADP-ribosio strutturalmente ben definito e polimero."
Il primo metodo prevedeva un assemblaggio graduale utilizzando una soluzione disponibile in commercio per produrre una struttura alla quale i ricercatori hanno poi aggiunto carboidrati. Il secondo approccio è stato semplificato in un'unica fase in cui i ricercatori hanno elaborato una molecola nota che può legarsi ad altre molecole da una soluzione disponibile in commercio. Secondo Tanaka, entrambi i metodi hanno prodotto un precursore comune che si converte in un elemento costitutivo pronto per la coniugazione, pronto per l'applicazione nella sintesi dell'ADP-ribosio.
"Il passo successivo è la sintesi dell'oligomero ADP-ribosio utilizzando l'elemento costitutivo che abbiamo preparato in questo articolo", ha detto Tanaka. "Il nostro obiettivo finale è chiarire le funzioni dettagliate dell'oligo e del poli (ADP-ribosio) mediante un approccio di biologia chimica utilizzando molecole sintetiche."
Ulteriori informazioni: Rui Hagino et al, Approcci sintetici al frammento di ribosil adenosina 5′,5′′-difosfato di poli(ADP-ribosio), European Journal of Organic Chemistry (2023). DOI:10.1002/ejoc.202300875
Informazioni sul giornale: Giornale europeo di chimica organica
Fornito dall'Istituto per la ricerca sul glico-core (iGCORE), sistema nazionale di istruzione e ricerca superiore di Tokai
