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FP7

FunctOProlAsymmCat Resultado resumido

Referencia del proyecto: 328103
Financiado con arreglo a: FP7-PEOPLE
País: Suiza

Un nuevo sistema artificial que imita los catalizadores naturales

Empleando la biología sintética y aprovechando fondos europeos, unos científicos han conseguido construir un catalizador artificial capaz de imitar rutas bioquímicas sintéticas que revisten importancia para futuras aplicaciones en biomedicina, nanotecnología y ciencia de los materiales.
Un nuevo sistema artificial que imita los catalizadores naturales
En lo que concierne al desarrollo de sistemas catalíticos nuevos, cada vez cobra mayor popularidad la incorporación de catalizadores de moléculas pequeñas a estructuras supramoleculares, opción que permite lograr grados sin precedentes de control sobre la reactividad y selectividad de los catalizadores supramoleculares sintéticos obtenidos. Gracias a sus excepcionales propiedades, los aminoácidos y los péptidos han propiciado una expansión notable del campo de las enzimas artificiales. Se encuentran entre los más atractivos elementos constituyentes de las estructuras moleculares, por su diversidad funcional y estructural y por su tendencia natural a formar arquitecturas tridimensionales definidas.

Los científicos de FUNCTOPROLASYMMCAT (Application of functionalised oligoprolines in asymmetric catalysis) consiguieron crear un entramado supramolecular formado por unidades de oligoprolinas helicoidales y rígidas que sirven como plantilla que sustenta la formación de oligómeros.

La síntesis y el ajuste de la estructura pretendida requirieron la colocación de grupos funcionales a lo largo de las cadenas troncales de oligoprolinas. Para crear los grupos funcionales fue determinante disponer de un conocimiento y un control precisos de la disposición espacial y la rigidez de las oligoprolinas. Gracias a métodos convenientes de cristalografía y espectroscopia, el equipo del proyecto pudo determinar, con una exactitud sin precedentes, las distancias entre los residuos en dicha cadena troncal de oligoprolinas. También pudo confirmar que la hélice de poliprolina (compuesta de unidades de oligoprolina) se presta a su uso como estructura catalítica.

Mediante una combinación de técnicas sintéticas y analíticas punteras, dicha plantilla de oligoprolinas se pudo preparar satisfactoriamente y funcionalizar con un conjunto de fragmentos catalíticos y puntos de reconocimiento. No fue tarea sencilla hallar las condiciones de reacción óptimas para el sistema supramolecular catalítico definitivo. Empleando las condiciones adecuadas, el equipo pudo incrementar la eficacia y selectividad de la transformación catalítica al oligómero de la longitud deseada.

El entramado supramolecular que se ha creado constituye un ejemplo único de imitación sencilla de procesos replicativos que tienen lugar en la naturaleza, y ayuda enormemente a entender la complejidad de los sistemas biológicos. Representa una alternativa viable a las moléculas naturales que sustentan los procesos catalíticos necesarios para la vida, y por ello supone todo un hito de la química orgánica moderna que podría tener una amplia repercusión en otros campos de la ciencia.

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Palabras clave

Enzima artificial, biología sintética, sistemas catalíticos, química supramolecular, oligoprolinas
Número de registro: 181043 / Última actualización el: 2016-04-15
Dominio: Biología, Medicina