Британцы собрали химический аналог рибосомы

Ротаксановые ось (желтая) и кольцо (синее) с затравкой. Виден цистеиновый "манипулятор", присоединивший первую аминокислоту. Иллюстрация: Miriam Wilson/Nature

Британские химики разработали необычный метод синтеза небольших пептидов, в котором используются циклические полимеры-ротаксаны. Работа ученых опубликована в журнале Science, а ее краткое содержание приводит NatureNews.

Ротаксанами называют полимеры, в которых две ковалентно не связанные молекулы надежно соединены в комплекс за счет того, что одна из них фиксируется на другой подобно браслету.

Авторы решили использовать необычный полимер для проведения последовательного синтеза небольших пептидов. Для этого на ротаксановом кольце была закреплена затравка из трех аминокислот, а вдоль оси молекулы находились еще три аминокислоты, которые требовалось к этой затравке присоединить.

У одной из аминокислот затравки имелась химически активная группа -SH, которая выступила в роли "манипулятора", присоединяющего аминокислоты. Она сначала связывала аминокислотный остаток на себя, а затем за счет перегруппировки он переносился на другой конец пептида. "Манипулятор" при этом освобождался для присоединения новой аминокислоты, расположенной далее по оси ротаксана.

Разработанный авторами метод напоминает биологический синтез белков тем, что использует для этого нанорамерное устройство ("робосому"). Кроме того, он позволяет контролировать последовательность аминокислот, не прибегая при этом к постоянной смене реактивов. Однако, такой метод имеет ряд очень существенных ограничений: он работает очень медленно, каждая новая аминокислота присоединяется хуже предыдущей, их максимальное число очень невелико, а последовательность определяется расположением аминокислот на оси, контролировать которое не проще, чем синтезировать пептид обычным химическим способом.

Тем не менее, такой метод представляет интерес прежде всего своей необычностью и потенциально может применяться для синтеза нестандартных пептидов непосредственно в их месте действия - in situ.