Ett team av kemister från New York University har skapat en serie tredimensionella strukturer som tar ett steg närmare att likna de som finns i naturen. Arbetet ger insikter i hur enzymer sätts ihop korrekt, eller vikt, vilket skulle kunna förbättra vår förståelse för en rad sjukdomar som härrör från dessa felveckade proteiner.

"Vår metodik skapar inte bara kedjemolekyler som sporrar till skapandet av konfigurationer som liknar dem i den naturliga världen, men främjar också ytterligare montering i mer komplexa och fackindelade system, " förklarar Marcus Weck, en professor vid NYU:s institution för kemi och seniorförfattaren till tidningen, som visas i Journal of the American Chemical Society . "Dessa skapelser ger ny kunskap om vikningsprocessen i naturen såväl som syntetiska system och, med det, möjligheten att undersöka felveckning, som är avgörande för en mängd olika sjukdomar, inklusive Alzheimers sjukdom, Parkinsons sjukdom, och cystisk fibros."

För närvarande, konstruktionen av väldefinierade strukturer som liknar de som finns i naturen är utom räckhåll för kemister. Först och främst, detta beror på att orkestreringen av strukturer av enzymer, proteiner, och DNA är ett anmärkningsvärt komplext företag, som inkluderar en rad samarbetsprocesser över flera domäner.

För att komma närmare att efterlikna naturmaterial, NYU-forskarna tog fram ett sätt där enkla byggstenar, eller monomerer, bildar mer komplexa polymerer som kan vikas till sekundära strukturer som spiraler, lakan, eller slumpmässiga spolar som kan monteras ytterligare till tredimensionella strukturer av högre ordning, kallas ofta för en tertiär struktur i proteiner.

"Vår strategi tar dessa element och konstruerar 3D-arkitekturer från väldefinierade sekundära strukturer som innehåller byggstenar, " noterar Weck.

"Medan mycket arbete ägnas åt konstruktionen av bioinspirerade syntetiska vikningssystem som har individuella spiralformade och arkliknande segment, våra strukturer uppnår designkomplexitet samtidigt som de bibehåller förenklade vägar för att analysera sammansatta strukturer, " han lägger till.