Chemische onderzoekers hebben nu ontdekt hoe bepaalde kleine biomoleculen aan elkaar hechten. Het onderzoek van de onderzoekers gooit ook het standaardbeeld omver:deeltjes met dezelfde elektrische lading lijken naar elkaar toe getrokken en niet omgekeerd. De resultaten kunnen van belang zijn voor de ontwikkeling van nieuwe medicijnen.

Een aantal scheikundeonderzoekers van verschillende instellingen, waaronder de Universiteit van Lund in Zweden, zijn erin geslaagd een nieuw mechanisme te identificeren dat ervoor zorgt dat bepaalde geladen biomoleculen aan elkaar hechten. De biomoleculen in de huidige studie dienen als modellen voor antibacteriële peptiden, dat is, eiwitachtige moleculen die belangrijke functies in het lichaam vervullen.

"Antibacteriële peptiden zijn belangrijk voor ons immuunsysteem. Als we kunnen achterhalen hoe ze werken, het kan van waarde zijn bij de ontwikkeling van nieuwe medicijnen", zegt Mikael Lund, scheikundig onderzoeker aan de universiteit van Lund.

De huidige studie combineert theoretische computermodellen met experimenten. De onderzoekers waren zeer verrast toen uit de gegevens bleek dat de kleine biomoleculen naar elkaar toe werden getrokken, ook al hadden ze dezelfde elektrische lading. Hoe dan ook, de resultaten werden later bevestigd door experimenten.

"We waren erg verrast. Deze biomoleculen hebben een hoge elektrische lading, en de verwachting was dan ook dat ze elkaar hierdoor zouden wegduwen", zegt Mikael Lund.

In plaats daarvan, de biomoleculen in deze studie vertoonden schijnbaar paradoxaal gedrag. En de verklaring hiervoor ligt op atomair niveau. Specifieker, het gaat erom hoe bepaalde atomen aan de uiteinden van de moleculaire keten aan elkaar binden. Het onderzoek van de onderzoekers kan worden omschreven als speurwerk op atomair niveau, waarbij de exacte structuur van alle atomen van het molecuul in kaart wordt gebracht.

De kennis van hoe deze biomoleculen zichzelf assembleren, en hoe hun elektrische lading werkt, is waardevol in de context van de ontwikkeling van geneesmiddelen. Het type biomolecuul dat in deze studie wordt gebruikt, wordt beschouwd als een veelbelovende kandidaat voor het transporteren van geneesmiddelen naar de cellen van een patiënt, omdat het biomolecuul het vermogen heeft om de celomhulling binnen te dringen. Echter, het is nog niet helemaal bekend hoe het biomolecuul in de cellen komt.