Le fabbriche molecolari della natura Un ribosoma può produrre proteine identiche basate sulla struttura dell’RNA messaggero del modello. Riuscire a ricreare la traduzione multipla in ambiente di reazione è il sogno di ogni chimico che si occupa di sintesi e potrebbe portare alla produzione su larga scala di proteine progettate specificamente. Salute © Shutterstock Vari gruppi di ricerca hanno creato “fabbriche molecolari”, tra cui una delle più recenti è basata sul rotaxano, una molecola a forma di manubrio costruita intorno a un macrociclo. Il macrociclo è una molecola circolare che agisce sia da catalizzatore sia da trasportatore molecolare, tuttavia presenta limitazioni tra cui la cancellazione della sequenza dopo la traduzione. Il progetto RELOADPEPSYN (A reloadable molecular peptide synthesizer) ha costruito una macchina molecolare sintetica che integra una strategia di tracciatura ricaricabile. In linea di principio, ciò permetterebbe di sintetizzare catene di peptidi più lunghe di quanto è stato possibile finora, senza contare che la macchina in sé può essere utilizzata più volte. Il design accorto ha fatto sì che il macrociclo sia forzato ad avvicinare e a staccare ogni blocco costitutivo di una sequenza specifica lungo il “thread”, trasferendolo a quello successivo per consentire la formazione di un legame covalente tra i due. In tal modo si ottiene l’integrità sequenziale della nuova proteina multiblocco in crescita. Il carattere di interblocco del rotaxano permette inoltre di ottenere il blocco del macrociclo senza dissociazione. Dopo una serie di reazioni di ottimizzazione, i ricercatori hanno creato una macchina basata su rotaxano che è stata caricata con due aminoacidi, ottenendo rese soddisfacenti. Le analisi della spettrometria di massa mostrano che i due aminoacidi sono stati incorporati nella catena in crescita nell’ordine corretto. La macchina ricaricabile RELOADPEPSYN costituisce un progresso importante in questo settore. Esempi di materiali di nanobiotecnologia basati su peptidi vanno dai detergenti alla sostituzione dei tessuti danneggiati e degli enzimi difettosi, fino al tessuto polmonare aggiuntivo per aumentare l’apporto di ossigeno al corpo. Parole chiave Fabbriche molecolari, produzione di proteine, rotaxano, RELOADPEPSYN, sintetizzatore di peptidi
