Получен самозатягивающийся трилистный молекулярный узел

Учёные из Кембриджского университета (Великобритания), работающие в области динамической комбинаторной химии, совершенно случайно обнаружили молекулу, способную самопроизвольно складываться в трилистный узел с выходом, близким к количественному.

Экспериментируя с различными комбинациями «строительных блоков», химики получили молекулы, состоящие из трёх гидрофобных нафталиндиимидных фрагментов, связанных между собой гидрофильными аланинами. А в качестве терминальных групп использовались цистеиновые фрагменты, за счёт которых такие молекулы способны образовывать дисульфидные мостики. Доминирующий в структуре нафталиндиимидный мотив, попав в водную среду, приступает к немедленным поискам какого-либо взаимодействия, способного помочь ему избежать назойливого водного окружения. Но на первых порах это может быть только образование димера с другой такой же молекулой через дисульфидный мостик. По мере удлинения молекул нафталиндиимидные фрагменты получают всё больше возможностей «зарыть себя» как можно глубже внутри сложных объёмных образований. Однако в случае образования высших олигомеров всё возрастающую деструктивную роль начинают играть гидрофильные аланины, стремление которых посвятить себя воде вызывает распад дисульфидных связей. В итоге наиболее стабильной формой оказывается простой тример (данные масс-спектрометрии), появление которого можно сделать практически количественным, повысив полярность воды добавлением простой соли.

Дальнейшее исследование показало, что тример самопроизвольно закручивается в трилистный узел — узел с тремя петлями, который не может быть распутан без разрыва дисульфидного мостика.

Первый молекулярный узел был получен химиками лишь в 2010 году, но тогда в качестве связующего центра выступал ион металла, то есть это был не вполне узел, а своего рода «цветок с резко выделенной сердцевиной». Молекулярные узлы притягивают взоры химиков-синтетиков и биохимиков, поскольку большинство природных белков существует именно в виде самозапутывающихся узлов. Более всего интригует в работе кембриджских комбинаторов то, что они, сами того не ведая, применили тот же метод, который использует природа, включая как чередование гидрофобных и гидрофильных фрагментов в молекуле, так и образование лабильных дисульфидных мостиковых связей. После появления термодинамически стабильного узла он сохраняет свою устойчивость и вне водной среды.

Источник: science.compulenta.ru

Похожие новости:
Ученые напрямую получили из углекислого газа молекулярный кислород
Химики из США продемонстрировали простой способ прямого образования из углекислого газа молекулярного водорода и атомарного углерода. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Science. Молекулярный кислород и атомарный водород ученые получили при помощи действия на углекислый газ высокоэнергетического ультрафиолетового излучения ..
2014-10-04 5475 0 Технология
0
Японцы выпустили молекулярный поезд на рельсы из ДНК
Учёные из университета Киото научились отправлять миниатюрный молекулярный состав по разветвлённой сети рельсов из ДНК. Ранее японцы придумали, как заставить "мотор", состоящий всего из одной молекулы, двигаться по прямой. Теперь же исследователи из Страны восходящего солнца научились управлять движением ..
2012-01-25 2488 1 Технология
0
Паутину превратили в молекулярный динамометр
Американские биоинженеры разработали новый вид «молекулярного динамометра» из пептидной пружины на основе одного из белка пауков. Такой молекулярный прибор позволяет измерять механическое натяжение прямо внутри живой клетки, причем для этого достаточно просто наблюдать в микроскоп за характером ..
2016-02-15 1596 0 Технология
0
Датчане передали данные с рекордной скоростью 43 Тбит/с
Ученые из Датского технического университета (DTU) поставили абсолютно новый рекорд скорости передачи данных посредством одного лазерного излучателя и оптоволоконного кабеля. Скорость передачи данных оказалась 43 Тбит/с. К примеру, файл объемом 1 ГБ будет получен другим компьютером ..
2014-08-04 2566 0 Технология
1
Учёные сконструировали молекулярный двигатель
По данным сайта EE Times, международный коллектив ученых сообщил в журнале Nature Nanotechnology о создании многокомпонентного молекулярного мотора, способного вращаться вперед и назад. Вращать индивидуальные молекулы удавалось и раньше, но данное устройство стало первым полноценным молекулярным двигателем, ..
2013-01-17 2608 0 Технология
0
Получен управляемый температурой магнитный материал
Физики из Калифорнийского университета в Сан Диего разработали материал, чьи магнитные свойства сильно зависят от температуры. Описание материала ученые представили на конференции Американского физического общества в Денвере, кратко о нем пишет BBC News. Основой материала стали тонкопленочные никель и оксид ванадия. Последний, ..
2014-03-08 2193 0 Технология
0
Разработан материал, отталкивающий любую жидкость
Ученые разработали материал, который отталкивает любую жидкость - как водные растворы, так и жировые, что позволит создавать поверхности, почти не подверженные загрязнению.Любая жидкость, помещенная на поверхность, растекается или собирается в капли, что определяется как свойствами поверхности, так и свойствами самой жидкости, пишет  sunhome.ruВ ..
2012-06-18 5367 0 Технология
0
Биологи создали "идеальный" микроб с простейшим набором генов
Биологи создали микроб Syn 3.0, ДНК которого включает в себя всего 473 гена, при этом предназначение 149 из них на данный момент неизвестно. Для сравнения, которое приводит ZN,ua, человеческий геном включает в себя 20-25 тысяч генов, а микроб Mycoplasma genitalium содержит всего ..
2016-03-28 2080 0 Технология
0
Физики сделали первый молекулярный фонтан
Физики из Свободного университета Амстердама впервые создали молекулярный фонтан — устройство, охлаждающее и запускающее молекулы вверх, чтобы проследить за их движением в условиях свободного падения. Аналогичные фонтаны для атомов были известны достаточно давно и используются в сверхточных атомных часах. ..
2017-01-11 4477 0 Технология
0
Будущие батареи будут работать на сахаре
Исследователи из Токийского научного университета обратили свой пристальный взор на сахар в надежде, что с помощью данного продукта питания наконец-то удастся решить проблему растущих расходов, связанных с созданием литий-ионных батарей. Возможно, ученые обнаружили идеальный компонент для создания ..
2012-10-5 2815 2 Технология
0
Китайские ученые создали батареи на основе графена
Китайские ученые создали батареи на основе графена. Статья ученых пока не принята к публикации в рецензируемом журнале, однако еепрепринт доступен на сайте arXiv.org В рамках работы ученые помещали в раствор хлорида меди при комнатной температуре пару электродов, соединенных ..
2012-03-6 3693 0 Технология
0
Ученые могут создать генетически-биологическую память
Ученые Массачусетского технологического института снова сделали открытие. Используя фермент рекомбиназы для изменения последовательности ДНК, выступающей в качестве логических элементов, исследователи разработали сотовую схему, которая не только имитирует аналогичную из кремния, но также и имеет свою собственную ..
2013-02-13 1991 0 Технология
0
В Италии получен самый холодный кубометр во Вселенной
Итальянские ученые побили мировой рекорд создания сверхнизкой температуры, приближенной к абсолютному нулю. Они охладили 400 килограммов меди до шести милликельвинов (минус 273,144 градуса по Цельсию). Более полумесяца криостат с медью был самым холодным кубическим метром во Вселенной, сообщается ..
2014-10-22 1980 0 Технология
0
Китайцы получили сверхлегкий материал на основе графена
Китайские химики из Пекинского технологического института разработали самый лёгкий из существующих графеновый каркас, передает «Компьютерра–Онлайн». Материал, вес которого выдерживают даже зонтики одуванчика, обладает рекордным ёмкостным сопротивлением и адсорбцией, а также является огнеупорным.Рекордсменом низкой плотности остается ..
2012-10-16 3419 0 Технология
1
Найден природный изолятор для квантовых компьютеров
Ученые нашли природный топологический изолятор для квантовых компьютеров. Немецкие физики обнаружили в природе минерал кавацулит, который впервые был получен синтетическим путем в качестве топологического изолятора для квантовых компьютеров. Обзор исследования, опубликованного в Nano Letters, приводится в журнале ..
2013-03-14 2110 0 Технология
0