Синтетические мембраны для анализа нуклеотидов

Исследователи из Швейцарии получили искусственные мембраны, которые могут использоваться для распознавания нуклеотидов.

Поры в клеточных мембранах представляют собой каналоподобные структуры из белков. Эти поры позволяют специфическим молекулам мигрировать в клетку и из клетки. Поры также могут выступать в качестве сенсоров, подобных находящимся во вкусовых рецепторах человеческого языка. Распознавание веществ природными сенсорами основывается на ионно-парных взаимодействиях.

Жесткий костяк синтетических пор (черный) связан с электрононедостаточными боковыми фрагментами (синий), способными распознавать электроноизбыточные вещества в анализируемой пробе (красный). (По материалам Org. Biomol. Chem.)

Синтетические поры, созданные Стефаном Матиле (Stefan Matile) из Университета Женевы основаны на другом интеграционном подходе. Новые синтетические поры созданы из жестких каркасов, функционализированных пентапептидами, которые самоассоциируются в бочкообразную структуру, подобную структуре природной поре. Пентапептиды, в свою очередь, функционализированы электронодефицитными нафталинимидными фрагментами. Пара таких электронодефицитных структурных элементов может работать как «молекулярная застежка», захватывая электроноизбыточные молекулы, в том числе и нуклеотиды.

Лауреат Нобелевской Премии по химии Жан-Мари Лен (Jean-Marie Lehn) отмечает, что работа швейцарских химиков очень важна для понимания принципов работы природных пор, а также для дизайна сенсоров нового типа.

Синтез искусственных пор представляет собой трудоемкий процесс, однако Матиле уверен, что работа оправдывает себя: высокая активность сенсоров означает, что сотни тысяч биоанализов могут быть осуществлены с использованием лишь миллиграммовых количеств пор. Матиле отмечает, что его конструкции могут быть легко переориентированы для анализа других типов соединений просто за счет подбора подходящего фрагмента для функционализации пентапептида.

www.chemport.ru