Kemister har hittat ett sätt att förvandla alkohol till aminosyror, livets byggstenar.

I en studie publicerad i måndags i tidskriften Naturkemi , forskare förklarade förvandlingen, vilket innebär att selektivt identifiera och ersätta molekylära bindningar med oöverträffad precision. Fyndet kan göra det lättare att skapa vissa mediciner genom att utöka de typer av nya aminosyror som kan göras för att snabbare bygga dessa mediciner.

"En av de coolaste tillämpningarna av den här forskningen är att vi hittade ett nytt sätt att tillverka onaturliga aminosyror - ibland används i läkemedel för att rikta in sig på sjukdomar samtidigt som vi undviker naturlig metabolism, sa David Nagib, professor i kemi vid Ohio State University och senior författare till tidningen. "Och vi kanske kan använda dessa onaturliga aminosyror för att bygga nya komplexa molekyler som riktar sig mot olika sjukdomar."

Aminosyror, som utgör våra proteiner, används också ibland som byggstenar i läkemedel, men skapar nya, konstgjorda sådana med korrekt tredimensionell geometri i ett laboratorium för farmaceutiska ändamål kan vara en dyr och långdragen process.

Alkohol, fastän, är rikligt och billigt.

För att omvandla alkohol till aminosyror, forskare lekte med alkohol på atomnivå. En alkoholmolekyl består av tre olika grundämnen - väte, kol och syre. Forskarna hittade ett sätt att bryta bindningarna mellan specifika kol- och väteatomer för att introducera en kväveatom, det andra vanligaste elementet som finns i naturen och i mediciner - en typ av laboratorietroll som kallas "selektiv CH-funktionalisering."

"Kol-väte är den mest förekommande bindningen - tänk på ett gräsfält i en park. Varje gräsbit är en kol-vätebindning, och utmaningen med C-H-funktionalisering är hur du väljer exakt det grässtrå du vill förvandla till en ros och ignorerar allt annat?" sa Nagib. "Hur är du selektiv när det gäller vilket band du förvandlar?"

Att kunna välja rätt bindning är viktigt. När kemister bygger nya mediciner, de använder molekyler noggrant sammansatta på ett specifikt sätt, att bara rikta in sig på en sjukdom och inte andra biologiskt viktiga maskineri. Tänk på molekylerna i människor, bakterier eller virus som individuella lås, och mediciner som nyckel:En bra medicin, eller nyckel, passar endast i rätt lås.

"I alkohol, det finns par av lika kol-vätebindningar, men dessa bindningar är inte lika i sitt rumsliga arrangemang på molekylen, ", sa Nagib. "Och nu kan vi ta en av dem över de andra för att göra aminer med olika tredimensionella former, vilket kommer att möjliggöra konstruktion av nya kemiska strukturer för att göra läkemedel som kan fungera som en bättre nyckel."