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Les usines moléculaires de la nature

Un ribosome peut produire des protéines identiques selon la structure de l'ARN messager modèle. Imiter la translation multiple dans un réacteur est le rêve du chimiste synthétique et pourrait conduire à une production à grande échelle d'une production de protéines de concepteur.
Les usines moléculaires de la nature
Plusieurs groupes de recherche ont développé des «usines moléculaires», dont une récemment fondée sur un rotaxane, une molécule en forme d'haltère et passant à travers un macrocycle. Une molécule circulaire, le macrocycle, agit comme un catalyseur et comme un transporteur moléculaire. Toutefois, les limites incluent la suppression de la séquence telle qu'elle est traduite.

Le projet RELOADPEPSYN (A reloadable molecular peptide synthesizer) a construit une machine moléculaire synthétique qui intègre une stratégie de suivi rechargeable. Donc, en principe, de plus longues chaînes peptidiques que ce qui a été possible par le passé peuvent être synthétisées et la machine même peut être utilisée plusieurs fois.

Une conception intelligente signifie que le macrocycle est forcé d'approcher et de détacher chaque bloc de construction dans une séquence spécifique le long du «fil», et puis de le transférer à l'autre bloc de construction pour permettre la formation d'une liaison covalente entre les deux. Cela donne une intégrité séquentielle de la nouvelle protéine croissante multiblocs. La nature à emboîtement d'un rotaxane permet également le blocage sur le macrocycle sans dissociation.

Après une série de réactions d'optimisation, une machine à rotaxane qui était chargée de deux acides aminés a été construite avec des rendements satisfaisants. Les analyses par spectrométrie de masse ont montré que les deux acides aminés ont été incorporés dans la chaîne croissante et qu'ils étaient dans l'ordre correct.

Une machine rechargeable, telle que la machine RELOADPEPSYN, est potentiellement une avancée majeure dans le domaine. Les exemples de matériaux de nano-biotechnologie basés sur les peptides vont des détergents au remplacement des tissus endommagés et aux enzymes défectueux ainsi qu'aux tissus pulmonaires supplémentaires pour augmenter l'approvisionnement en oxygène du corps.

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Mots-clés

Usines moléculaires, production de protéines, rotaxane, RELOADPEPSYN, synthétiseur de peptides