Taniec godowy cząsteczek
Niektóre oligomery, cząsteczki o strukturze łańcucha zbudowanego z niewielu powtarzających się jednostek, czasami spontanicznie fałdują się, uzyskując w roztworze trójwymiarową konformację. Obecnie można takie foldamery wytwarzać syntetycznie i stanowią one wspaniały model do badania mechanizmów fałdowania białek. Niedawno wykazano zdolność tych foldamerów do ultraszybkiego transportu elektronów poprzez mechanizm błyskawicznej wymiany. Ta właściwość może znaleźć zastosowanie w elektronice molekularnej i nanomechanice. Dzięki pomocy finansowej ze środków UE możliwe było szczegółowe badanie sztywnych oligomerów z amidów aromatycznych o kształcie zwiniętych w helisę laseczek i o dużych rozmiarach. W projekcie "Aromatic foldamers for single molecule electronics" (FOSIMEL) przeprowadzono syntezę i funkcjonalizację tych foldamerów w różnych rozpuszczalnikach. Badano je w chloroformie oraz mieszaninach chloroform–aceton i chloroform–acetonitryl. Zespołowi udało się wcześniej zaobserwować włączanie "gości" o kształcie laseczki do helikalnych "gospodarzy". W obecnym badaniu naukowcy poszerzyli te obserwacje badając stałe zwijania lub tworzenia nici gość–gospodarz, gdy cząsteczka jest z jednej strony zablokowana. Postawiono hipotezę, że przy różnych polarnościach rozpuszczalnika niezablokowany koniec uzyska kształt helisy. Badacze przygotowali porównawcze cząsteczki "gości" – foldamery z zablokowanymi dwoma końcami, w przypadku których możliwe jest tylko, aby cząsteczka "gospodarz" owinęła się wokół nich. Zespół następnie korzystał ze spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR), aby badać tworzenie i kinetykę kompleksów gość–gospodarz. Naukowcy wykazali, że krytyczną rolę w tworzeniu kompleksów laseczka–helisa i gość–gospodarz odgrywa konformacja molekularna i solwatacja. Projekt FOSIMEL stworzył podwaliny pod bardziej wnikliwe badania nad strukturą i funkcją foldamerów. Ta wiedza pozwoli zwiększyć możliwości manipulowania foldamerami i kontrolowania ich, co przełoży się na innowacyjne projekty na polu nanomaszyn. Jednocześnie dostarczy nowych narzędzi do badania procesów biologicznych.
Słowa kluczowe
Laseczka, motory molekularne, nanomaszyny, oligomery, foldamery, mechanizm fałdowania białek, rozpuszczalnik, nić, helisa, kompleks gość–gospodarz
