La danza del acoplamiento molecular
Algunos oligómeros, moléculas constituidas por cadenas formadas por unas pocas unidades repetidas, se pliegan espontáneamente en una conformación tridimensional en disolución. Actualmente se están produciendo sintéticamente estos foldámeros, que están demostrando ser un excelente modelo para estudiar los mecanismos de plegamiento de las proteínas. Más recientemente, algunos de estos foldámeros han mostrado una extraordinaria capacidad para transportar de manera ultra rápida electrones por medio de un rápido mecanismo de intercambio. Esta interesante propiedad podría proporcionar una base para el desarrollo de componentes electrónicos moleculares y nanomáquinas. La Unión Europea financió un proyecto de investigación para el estudio exhaustivo de oligómeros rígidos de amidas aromáticas, con forma de bastón, plegados helicoidalmente y de gran tamaño. Los socios del proyecto «Aromatic foldamers for single molecule electronics» (FOSIMEL) sintetizaron y funcionalizaron estos foldámeros en varios disolventes y, seguidamente, los estudiaron en soluciones de cloroformo y en mezclas de cloroformo-acetona y de cloroformo-acetonitrilo. En un estudio anterior, el equipo de investigación del proyecto había documentado la incorporación de moléculas huésped con forma de bastón en moléculas anfitrión helicoidales. En el presente estudio, los investigadores ampliaron estos descubrimientos por medio del estudio de la tasa constante de entrelazado o enhebrado durante la formación de complejos anfitrión-huésped supramoleculares helicoidales donde uno de los extremos está bloqueado. La hipótesis era que, en disolventes con polaridad variable, el extremo no bloqueado se entrelazaría en sí mismo dando lugar a una conformación helicoidal. Los investigadores prepararon los foldámeros huésped con los dos extremos bloqueados como condición fundamental para que en los extremos solo pudiera tener lugar el ensamblaje del anfitrión. Posteriormente, los miembros del equipo emplearon la resonancia magnética de espectro nuclear para estudiar la formación y la cinética del complejo anfitrión-huésped. Los investigadores demostraron que tanto la conformación como la solvatación molecular desempeñan un papel crucial en la formación de los complejos anfitrión-huésped helicoidales con forma de bastón. Los resultados del proyecto FOSIMEL han sentado las bases sobre las que desarrollar un conocimiento más detallado de la estructura y función de los foldámeros. Este conocimiento mejorará la capacidad para manipular y controlar foldámeros, abriendo el camino para el diseño de novedosas nanomáquinas. A la vez, esto proporcionará una novedosa herramienta con la que investigar los procesos biológicos.
Palabras clave
Forma de bastón, motores moleculares, nanomáquinas, oligómeros, foldámeros, mecanismo de plegamiento de proteínas, solvente, enhebrar, hélice, complejo anfitrión-huésped
