Een team van scheikundigen van de New York University heeft een reeks driedimensionale structuren gecreëerd die een stap dichter bij de natuur komen te staan. Het werk biedt inzicht in hoe enzymen op de juiste manier worden geassembleerd, of gevouwen, wat ons begrip zou kunnen vergroten van een reeks ziekten die het gevolg zijn van deze verkeerd gevouwen eiwitten.

"Onze methodologie creëert niet alleen ketenmoleculen die het creëren van configuraties stimuleren die vergelijkbaar zijn met die in de natuurlijke wereld, maar bevordert ook verdere assemblage in complexere en gecompartimenteerde systemen, " legt Marcus Weck uit, een professor in NYU's Department of Chemistry en de senior auteur van het artikel, die verschijnt in de Tijdschrift van de American Chemical Society . "Deze creaties leveren nieuwe kennis op van het vouwproces in de natuur en synthetische systemen en, ermee, de mogelijkheid om misfolding te onderzoeken, die van cruciaal belang is voor een verscheidenheid aan ziekten, waaronder de ziekte van Alzheimer, Ziekte van Parkinson, en cystische fibrose."

Momenteel, het construeren van goed gedefinieerde structuren, vergelijkbaar met die in de natuur, ligt buiten het bereik van scheikundigen. voornamelijk, dit komt omdat de orkestratie van structuren van enzymen, eiwitten, en DNA is een opmerkelijk complexe onderneming, die een reeks coöperatieve processen over meerdere domeinen omvat.

Om dichter bij het nabootsen van natuurlijke materialen te komen, bedachten de NYU-onderzoekers een middel waarbij simpele bouwstenen, of monomeren, complexere polymeren vormen die zich kunnen vouwen tot secundaire structuren zoals helices, lakens, of willekeurige spoelen die verder kunnen worden geassembleerd tot driedimensionale structuren van hogere orde, vaak aangeduid als een tertiaire structuur in eiwitten.

"Onze strategie neemt deze elementen en ontwikkelt 3D-architecturen van goed gedefinieerde secundaire structuren die bouwstenen bevatten, " merkt Weck op.

"Hoewel veel werk wordt besteed aan de engineering van bio-geïnspireerde synthetische vouwsystemen met individuele spiraalvormige en velachtige segmenten, onze constructies bereiken ontwerpcomplexiteit met behoud van simplistische routes om geassembleerde constructies te analyseren, " hij voegt toe.