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FP7

FunctOProlAsymmCat Risultato in breve

Project ID: 328103
Finanziato nell'ambito di: FP7-PEOPLE
Paese: Svizzera

Nuovo sistema artificiale che imita i catalizzatori presenti in natura

Grazie alla biologia sintetica, gli scienziati finanziati dall’UE hanno costruito un catalizzatore artificiale in grado di imitare delle vie biochimiche sintetiche importanti per future applicazioni biomediche, nanotecnologiche e relative alle scienze dei materiali.
Nuovo sistema artificiale che imita i catalizzatori presenti in natura
Una soluzione emergente nello sviluppo di nuovi sistemi catalitici riguarda l’incorporazione di piccole molecole catalizzatrici all’interno di strutture supramolecolari, le quali permettono di raggiungere livelli senza precedenti in quanto a controllo di reattività e selettività dei catalizzatori supramolecolari sintetici ottenuti. Grazie alle loro proprietà, gli aminoacidi e i peptidi hanno portato a una significativa espansione nel campo degli enzimi artificiali. Essi figurano tra le particelle elementari più attraenti delle strutture sopramolecolari grazie alla loro diversità strutturale e funzionale, e alla loro naturale propensione per l’ottenimento di precise architetture 3D.

Con il progetto FUNCTOPROLASYMMCAT (Application of functionalised oligoprolines in asymmetric catalysis), gli scienziati hanno creato un assemblaggio supramolecolare che consiste di unità di oligoproline rigide ed elicoidali utilizzabili come modello per la formazione di oligomeri.

La sintesi e la messa a punto della struttura di destinazione ha coinvolto il posizionamento di gruppi funzionali lungo le principali catene delle oligoproline. La conoscenza dettagliata e il controllo relativi a disposizione spaziale e rigidità delle oligoproline sono stati essenziali per la creazione di gruppi funzionali. Appropriati metodi di cristallografia e spettroscopia hanno permesso al team del progetto di determinare, con una precisione senza precedenti, le distanze fra i residui nella catena principale delle oligoproline. Inoltre, hanno confermato che l’elica delle poliproline, composta da unità di oligoproline, è particolarmente adatta per l’uso come gruppo catalitico.

Utilizzando una combinazione di tecniche sintetiche ed analitiche allo stato dell’arte, il modello relativo alle oligoproline è stato preparato e funzionalizzato correttamente con un set di gruppi catalitici e siti di riconoscimento. Trovare le condizioni di reazione ottimali per il sistema catalitico supramolecolare finale è stato un compito impegnativo. Adeguate condizioni hanno permesso al team di aumentare l’efficienza e la selettività della trasformazione catalitica nell’oligomero della lunghezza desiderata.

Il gruppo supramolecolare di recente sviluppo è un esempio unico di una semplice copia relativa ai processi di replicazione che si verificano in natura, il quale contribuisce notevolmente alla capacità di comprendere la complessità dei sistemi biologici. Come possibile alternativa alle molecole presenti in natura in grado di sostenere processi catalitici necessari per la vita, tale gruppo di recente sviluppo costituisce una pietra miliare della moderna chimica organica, con ampio impatto su altri campi scientifici.

Informazioni correlate

Keywords

Enzima artificiale, biologia sintetica, sistemi catalitici, chimica supramolecolare, oligoproline
Numero di registrazione: 181043 / Ultimo aggiornamento: 2016-04-15
Dominio: Biologia, Medicina